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第一章 基本知识1

1.1辐射带来天体的信息1

1.2光子到达率2

1.3大气的影响3

1.3.1大气消光4

1.3.2大气折射6

1.3.3大气色散6

1.3.4大气散射7

1.3.5大气扰动7

1.3.6大气发射9

1.4天光10

1.5光子收集率12

1.6量子效率和光谱响应14

1.7光子的统计特性16

1.8噪声和信噪比18

1.9空间分辨率21

第二章 经典探测器28

2.1发展回顾28

2.2人眼29

2.3照相乳胶31

2.3.1照相技术的应用31

2.3.2照相乳胶的特性33

2.3.3天文用照相底片39

2.3.4照相乳胶的优缺点39

2.4光电倍增管40

2.4.1光电发射40

2.4.2光电倍增管的原理42

2.4.3光电倍增管的类型43

2.4.4光电倍增管的两种工作模式44

2.4.5光电倍增管的特性48

2.4.6光电倍增管的优缺点50

2.4.7析像管50

2.5光增强器51

2.5.1像管51

2.5.2微通道板（MCP）54

2.6摄像管57

2.6.1次级电子电导摄像管（SEC）58

2.6.2光导摄像管（Vidicon）59

2.6.3硅靶光导摄像管（ST）59

2.6.4硅增强靶光导摄像管（SIT）60

2.7电子照相机61

2.8固体器件63

2.8.1集成硅二极管阵（IDA）65

2.8.2电荷注入器件（CID）66

2.9组合系统68

2.9.1析像管扫描器（IDS）68

2.9.2成像光子计数系统（IPCS）69

2.9.3多阳极微通道阵（MAMA）70

2.9.4精密模拟光子定位器（PAPA）71

第三章 电荷耦合器件（CCD）73

3.1概述73

3.2 CCD的工作原理75

3.2.1光电转换76

3.2.2光电子的收集79

3.2.3电荷团的驱动和转移80

3.2.4电荷团的输出80

3.3 CCD的类型84

3.3.1按转移层不同分类84

3.3.2按入射面不同分类86

3.3.3按驱动相数不同分类90

3.3.4按读出方法不同分类92

3.4 CCD探测系统99

3.4.1科学用CCD系统99

3.4.2商用CCD系统123

3.5 CCD系统的特性124

3.5.1几何特性124

3.5.2量子效率和光谱响应126

3.5.3电荷转移效率128

3.5.4暗流134

3.5.5线性137

3.5.6动态范围142

3.5.7噪声142

3.5.8增益和噪声的测定146

3.5.9调制传递函数148

3.5.10失效像元154

3.5.11宇宙线效应155

3.5.12电致发光155

3.5.13干涉条纹157

3.6信噪比和极限星等的估算157

3.7 CCD和照相乳胶的优缺点比较162

3.8 CCD图像的处理165

3.8.1数字图像165

3.8.2 CCD图像的预处理166

3.8.3 CCD图像上的星像169

3.8.4星等的测定170

3.8.5重心定位法175

3.8.6星像的二维高斯拟合177

第四章 探测器的新动向179

4.1引言179

4.2增强电荷耦合器件（ICCD）180

4.3微光电荷耦合器件（L3CCD， EMCCD）183

4.4正交转移CCD（OTCCD）186

4.5 pnCCD189

4.6雪崩二极管（AD， APD）192

4.7互补金属氧化物半导体（CMOS）195

4.7.1被动像元传感器（PPS）197

4.7.2主动像元传感器（APS）198

4.7.3读出方式201

4.8超导隧道结探测器（STJ）203

附录一 时下仍然活跃的科学级CCD/CMOS成像器件的研发厂商或机构209

附录二 世界各国主要地面大望远镜上的在役／在研CCD系统一览表211

附录三 专用术语中英对照表250

参考文献252

索引257