D是电耦合器件组成电荷耦合器件的基本元件(光敏元件)是电荷贮存电容器。它与电子线路中的金属氧化物半导体电容器(MOS)电路非常相似,。MOS是由金属、氧化层(绝缘层)、P型半导体三层材料组成的器件。电偶合器件的基本单元内金属层做成电极,在P型半导体上加上正电压(VG)并达到某个特定值(Vh)后,在半导体层内会形成一个电荷贮存区(也叫位阱),这时,如有光照,则该区内会有电荷积累,且其电荷数量与光辐射强度成正比。每一个电荷贮存电容器中电荷贮存区所积累的电荷,与相应像元的光强相对应成正比,那么所有元件电荷贮存的分布情况便对应于观测对像的一个二维电子潜像。?在CCD器件中信息的读出是采用了一种电荷耦合的方法。,在该图所示的偏压情况下,MOS管处于工作状态。但因第二个电极上电压为+10V,无疑该电极下的表面位阱的深度要远远大于其它电极,光生电荷(电子)将被储存在这一深位阱之中[(a)]。但是,若我们把第三个电极电压由2V增加到10V[(b)],那么其电极下的表面位阱的深度就会和第二电极下的位阱一样,并且由于相距很近使两个位阱相互耦合贯通,这样,第二电极位阱中的电荷就会流向第三电极的位阱,(c)。如果此时把第二极的偏压由10V降到2V,那么所有信号电荷就会完全转移重叠在第三电极下的深位阱之中[(d)]。这样,连续改变电极的电压,就可以把信号电荷包连续传递下去,直到输出电极被读出并放大记录下来。这种电荷耦合输送效率很高,%。每一个光敏元件称为一个像素,它是成像的基本单元,其面积可以做到15μm×15μm。例如一个576××。,这主要表现在:,平均量子效率为30%~50%,最高可达90%,大约是一般照相底片的100倍。~1100nm,比一般照相乳剂的灵敏波段范围(350~700nm)向近红外波段延展了很多。,而且有很好的线性关系。,远远优于底片。。D其像素尺度为9~25μm,D使用中也存在一些需要注意解决的问题和困难:D成像面积越大制造上越困难;采用小面积拼接的办法也需要尖端技术的支持。,由于栅偏压而引起的电子潜像也存在,叫零秒露光,也称做Bais(基底)。在CCD的观测资料处理中要扣除Bais。D与光电倍增管一样也有暗流,即在无光照时也有输出。暗流随温度而改变,一般每降低5~7℃,暗流就减小一半。所以应将器件冷却到足够低的温度。D常用液氮(装在杜瓦瓶内)制冷,使其温度低于-110℃;D系统,多采用半导体制冷。观测时需要单独测定暗流,并在资料处理中加以扣除。D器件各个像素的量子效率不一,这种基底(也叫“平场”)的不均匀性会造成成像失真。因此观测天体之后通常要测定平场,即利用一均匀光源照射或对天空背景进行单独观测,存储其图像,然后在资料处理中加以扣除(天体的图像除以平场)。-型CCD性能简介ST-D是美国SBIG(
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