本公开提供一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，光电成像器件在轨运行后受到高能粒子的辐射损伤，包括：S1，将所述光电成像器件置于表面覆有遮光单元的暗室腔体中；S2，利用温控系统调节所述暗室腔体至预设温度；所述温控系统至少包括信号处理电路、热敏电阻、散热元件、加热元件、模数转换器、多路模拟开关；S3，对所述光电成像器件进行预设时长的退火，记录所述退火的条件信息；S4，利用测试系统中的控制模块设定测试参数，采集所述光电成像器件在不同积分时间下的图像数据；S5，利用计算机对所述图像数据进行处理，获得关键参数数据，并根据所述退火的条件信息和所述关键参数数据对所述光电成像器件进行光电参数的恢复。参数的恢复。参数的恢复。
【技术实现步骤摘要】
用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法及系统
[0001]本公开涉及微电子
，具体涉及一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法及系统。
技术介绍
[0002]应用于空间相机中的光电成像器件在执行空间成像任务时必然会受到空间辐射环境中的高能粒子(质子、电子等)的影响，诱发各种辐射效应，如电离总剂量效应、位移损伤效应。位移损伤和电离总剂量效应会导致图像传感器的暗电流增加，暗信号非均匀性增加，造成器件的有效分辨率下降，影响光电成像器件的成像性能。因此，有必要开展在轨运行后的光电参数恢复研究，根据光电参数退化规律以及退火规律，如暗电流和暗信号非均匀性，确定合理的参数恢复方法，为空间相机中的光电成像器件长期可靠应用提供技术支撑。
[0003]如何确定退火温度以及退火时长是光电参数恢复研究的难点。目前，国内外研究小组对光电成像器件开展了大量辐照后的退火研究，获得了部分光电参数的恢复数据。但考虑到在轨运行的空间环境与地面不同，空间环境更为复杂恶劣，很难保证与地面相同的试验条件；同时，由于这些光电成像器件需要执行空间任务，可用于退火恢复的时间有限，导致不可能像地面试验中选择长时间的退火；因此，如何合理有效的开展在轨运行后的光电参数恢复仍需进一步研究。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]针对上述问题，本公开提供了一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法及系统，用于至少部分解决传统难以确定退火温度以及退火时长等技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]本公开一方面提供了一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，光电成像器件在轨运行后受到高能粒子的辐射损伤，包括：S1，将光电成像器件置于表面覆有遮光单元的暗室腔体中；S2，利用温控系统调节暗室腔体至预设温度；温控系统至少包括信号处理电路、热敏电阻、散热元件、加热元件、模数转换器、多路模拟开关；S3，对光电成像器件进行预设时长的退火，记录退火的条件信息；S4，利用测试系统中的控制模块设定测试参数，采集光电成像器件在不同积分时间下的图像数据；S5，利用计算机对图像数据进行处理，获得关键参数数据，并根据退火的条件信息和关键参数数据对光电成像器件进行光电参数的恢复。
[0008]进一步地，S1还包括：将温控系统与第一电源连接，调试信号处理电路、多路模拟开关，使温控系统正常工作。
[0009]进一步地，S1还包括：将测试系统与第二电源连接，利用控制模块向光电成像器件提供动态时序，使测试系统正常工作。
[0010]进一步地，S2还包括：利用信号处理电路调节温度至预设温度，预设温度高于光电成像器件的工作温度，且预设温度的波动范围小于
±
0.5℃。
[0011]进一步地，S3还包括：通过控制模块确定光电成像器件正常工作的积分时间，使光电成像器件处于正常工作状态；利用计算机中的计时模块记录退火时长。
[0012]进一步地，S4还包括：将图像数据通过控制模块传输至计算机。
[0013]进一步地，S5还包括：根据关键参数数据评估光电成像器件的损伤程度及恢复情况；关键参数数据包括暗电流、暗信号非均匀性；根据退火的条件信息、损伤程度及恢复情况确定下一次退火处理的条件信息，并根据下一次退火处理的条件信息进行光电参数的恢复。
[0014]本公开另一方面提供了一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的系统，包括：暗室腔体，其表面覆有遮光单元，用于容纳光电成像器件；温控系统，用于调节暗室腔体至预设温度范围，至少包括信号处理电路、热敏电阻、散热元件、加热元件、模数转换器、多路模拟开关；测试系统，用于设定测试参数，采集光电成像器件在不同积分时间下的图像数据；计算机，用于对图像数据进行处理，获得关键参数数据，并根据退火的条件信息和关键参数数据对光电成像器件进行光电参数的恢复。
[0015]进一步地，多路模拟开关的控制端与信号处理电路的输出端连接，热敏电阻的信号输出端通过多路模拟开关与模数转换器的输入端连接；检测到的热敏电阻的电压值被转换为阻值R存储于模数转换器内，信号处理电路可通过模数转换器获取采集的热敏电阻的阻值R，以经过分析计算得到准确的温度值。
[0016]进一步地，温控系统还包括第一电源，用于给供电模块供电；测试系统还包括第二电源，用于给供电端口供电。
[0017](三)有益效果
[0018]本公开提供的用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法及系统，利用温控系统、测试系统，在无光和稳定的温度条件下，根据测试得到光电成像器件退火后的关键参数数据，得到合适的退火温度和时长，从而完成在轨运行后的参数恢复过程。本公开可以在执行空间任务条件下完成在轨的光电参数恢复的过程，适用范围广，方法简单，可操作性强。
附图说明
[0019]图1示意性示出了根据本公开实施例中用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复系统的结构示意图；
[0020]图2示意性示出了根据本公开实施例中用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复方法的流程示意图；
[0021]图3示意性示出了根据本公开实施例中平均暗电流与辐照累积剂量的关系示意图；
[0022]图4示意性示出了根据本公开实施例中暗信号非均匀性与辐照累积剂量的关系示意图；
[0023]图5示意性示出了根据本公开实施例中γ射线辐照后平均暗电流与30℃退火时长的关系示意图；
Gate Array，FPGA)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。
[0034]在上述实施例的基础上，S2还包括：利用信号处理电路3调节温度至预设温度，预设温度高于光电成像器件18的工作温度，且预设温度的波动范围小于
±
0.5℃。
[0035]具体地，调节暗室腔体14的环境温度，接通第一电源16，开启温控系统1，通过信号处理电路3，设定温度为T。当暗室腔体14的环境温度稳定在温度T时，例如T为30℃，波动范围小于
±
0.5℃，将器件静置一段时间，例如10min，以保证光电成像器件18位置处的温度稳定。
[0036]在上述实施例的基础上，S3还包括：通过控制模块9确定光电成像器件18正常工作的积分时间，使光电成像器件18处于正常工作状态；利用计算机12中的计时模块17记录退火时长。
[0037]具体地，接通第二电源11，通过控制模块9确定光电成像器件18正常工作的积分时间等配置，保证光电成像器件18处于正常工作状态，通过计算机12的计时模块17记录退火时长。根据器件在轨工作时长以及工作安排确定退火时长，如无特别要求，一般退火时长为24小时。
[0038]在上述实施例的基础上，S4还包括：将图像数据通过控制模块9传输至计算机12。
[0039]当退火时长达到预设时长后，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，光电成像器件(18)在轨运行后受到高能粒子的辐射损伤，其特征在于，包括：S1，将所述光电成像器件(18)置于表面覆有遮光单元(13)的暗室腔体(14)中；S2，利用温控系统(1)调节所述暗室腔体(14)至预设温度；所述温控系统(1)至少包括信号处理电路(3)、热敏电阻(4)、散热元件(5)、加热元件(6)、模数转换器(7)、多路模拟开关(8)；S3，对所述光电成像器件(18)进行预设时长的退火，记录所述退火的条件信息；S4，利用测试系统(2)中的控制模块(9)设定测试参数，采集所述光电成像器件(18)在不同积分时间下的图像数据；S5，利用计算机(12)对所述图像数据进行处理，获得关键参数数据，并根据所述退火的条件信息和所述关键参数数据对所述光电成像器件(18)进行光电参数的恢复。2.根据权利要求1所述的用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，其特征在于，所述S1还包括：将所述温控系统(1)与第一电源(16)连接，调试所述信号处理电路(3)、多路模拟开关(8)，使所述温控系统(1)正常工作。3.根据权利要求2所述的用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，其特征在于，所述S1还包括：将所述测试系统(2)与第二电源(11)连接，利用控制模块(9)向所述光电成像器件(18)提供动态时序，使所述测试系统(2)正常工作。4.根据权利要求1所述的用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，其特征在于，所述S2还包括：利用所述信号处理电路(3)调节温度至预设温度，所述预设温度高于所述光电成像器件(18)的工作温度，且所述预设温度的波动范围小于
±
0.5℃。5.根据权利要求1所述的用于光电成像器件在轨运行后光电参数恢复的方法，其特征在于，所述S3还包括：通过控制模块(9)确定所述光电成像器件(18)正常工作的积分时间，使所述光电成像器件(18)处于正常工作状态；利用计算机(12)中的计时模块(17)记录退火时长。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李豫东，杨智康，文林，冯婕，周东，刘炳凯，郭旗，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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