Présentation
Auteur(s)
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Gilles BOUCHARLAT : Ingénieur de l’Institut national polytechnique de Grenoble (INPG) - Docteur-Ingénieur en Sciences Physiques - Coordinateur Recherche et Développement Capteurs d’images à Thomson-CSF Semi-conducteurs Spécifiques
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Jean-Pierre TRAHAND : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité (ESE) - Ingénieur Développement à Thomson-CSF Optronique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article est consacré aux détecteurs couvrant les domaines spectraux : ultraviolet, visible, très proche infrarouge.
Ces détecteurs, très utilisés dans les domaines civil, industriel, militaire, spatial... peuvent se présenter sous diverses formes :
-
détecteurs unitaires ;
-
barrettes de détecteurs ;
-
multibarrettes ;
-
détecteurs surfaciques état solide ;
-
tubes de prise de vue.
Les principaux détecteurs du domaine considéré sont décrits.
VERSIONS
- Version courante de mai 2010 par Michel AYRAUD
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4. Senseurs bas niveau de lumière
La grande différence des niveaux d’éclairement rencontrés de jour et de nuit oblige à rechercher des capteurs beaucoup plus sensibles que ceux qui sont utilisés de jour, basés sur la photoconduction : on fait appel à la photo-émission.
Une photocathode est une couche d’un matériau qui, placée dans le vide, émet des électrons quand elle reçoit de la lumière. En absence de champ électrique, ces électrons retombent sur la couche. En présence d’un champ électrique, ils peuvent être accélérés, éventuellement multipliés, pour reformer une image plus lumineuse comme décrit au paragraphe suivant.
Les photocathodes se caractérisent par une sensibilité globale exprimée en µA/lm. On définit également une sensibilité spectrale (figure 36).
Nous allons voir dans ce qui suit deux sortes de dispositifs.
-
Tubes intensificateurs d’images lumineuses : ils sont utilisés dans les lunettes ou jumelles d’observation de nuit. Il s’agit de vision directe à l’œil sans passer par un signal vidéo.
À ce titre nous verrons :
-
les tubes intensificateurs de première génération ;
-
les tubes intensificateurs de deuxième et troisième générations.
-
-
Dispositifs de prise de vue de nuit : ils génèrent un signal vidéo.
Nous verrons alors :
-
les tubes de prise de vue de nuit ;
-
les CCD intensifiés.
Ces deux types de dispositifs s’appuient sur des techniques très voisines ; ils ont été, de plus, en concurrence dans le passé.
-
4.1 Intensificateurs d’images lumineuses (IIL)
On a pris l’habitude de distinguer des tubes de première, de deuxième et de troisième génération. La première génération ne fait appel qu’à l’accélération des électrons. La deuxième et la troisième générations font appel à l’accélération et à la multiplication des électrons. Ces deux dernières générations se différencient par la nature de leur photocathodes : la troisième génération utilise une photocathode GaAs.
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Senseurs bas niveau de lumière
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAVELI (M.), GASQUET (D.), ORSAL (B.) - Physique des dispositifs électroniques - . , Traité Électronique, 1996.
-
(2) - SAVELLI (M.), COMALLONGA (J.), BOGGIANO (L.) - Bruit de fond et mesures - . [E 1 150], Traité Électronique, vol. E1, 1992.
-
(3) - PERMUY (A.), REZGUI, DONZIER - Capteurs à semi-conducteurs - . , Traité Électronique, 2004.
-
(4) - DANSAC (J.), COLLIN (P.), LE DORTZ (A.) - Systèmes optroniques semi-actifs - . [E 4 400], Traité Électronique, vol. E4, 1996.
-
(5) - GAUSSORGUES (G.), MICHERON (F.), POCHOLLE (J.-P.), MEYZONNETTE (J.-L.) - Détecteurs infrarouges - . , Traité Électronique, vol. E4, 1996.
ANNEXES
1 Constructeurs - Fournisseurs
Cette liste n’est pas exhaustive.
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Tubes vidicon
Perkin Elmer http://www.perkinelmer.com
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Barrettes et Matrices CCD
Atmel http://www.atmel.com
Dalsa Inc. http://www.dalsa.com
e2v Technologies http://www.e2vtechnologies.com
Fairchild Imaging http://www.fairchildimaging.com/
Kodak http://www.kodak.com
NEC Electronics http://www.necel.com
Perkin Elmer Optoelectronics https://www.excelitas.com/fr/
Sony
Toshiba http://www.toshiba.com/
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Détecteurs unitaires
Hamamatsu Photonics K.K. http://www.hamamatsu.com/
Perkin Elmer Optoelectronics
Sensors Unlimited, Inc http://www.sensorsinc.com
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Senseurs bas niveau de lumière
BURLE Electro-Optrics, Inc. http://www.burle.com
Delft Electronic Products B.V. http://www.dep.nl
Hamamatsu http://www.hamamatsu.com
ITT Industries http://www.ittnv.com
Litton Electro-Optical Systems, division de Northrop Grumman http://www.es.northropgrumman.com/es/eos/...
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