Координаточувствительный фотоприемник мультискан: исследование процессов формирования сигнала и свойств координатной характеристики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Токранова, Наталья Антоновна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ
1996 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Координаточувствительный фотоприемник мультискан: исследование процессов формирования сигнала и свойств координатной характеристики»
 
Автореферат диссертации на тему "Координаточувствительный фотоприемник мультискан: исследование процессов формирования сигнала и свойств координатной характеристики"

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им.А.Ф.ИОФФЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

ГП) Ол

На правах рукописи

1 1 НОЯ 1935

ТОКРАНОВА Наталья Антоновна

КООРДИНАТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ФОТОПРИЕМНИК МУЛЬТИСКАН: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА И СВОЙСТВ КООРДИНАТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

(01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков)

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена им.А.Ф Моффе РАН.

в Физико-техническом институте

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Подласкин Б.Г.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор

Константинов О.В.

кандидат технических наук, доцент

Щербаков А.П.

Е едущая организация —

Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (Технический университет).

.Защита состоится

-JL-

\yLl996 г. в "If" часов на

заседании специализированного совета К-003.23.01 при Физико-техническом институте им;А.Ф.Иоффе РАН по адресу: 194021, Санкт-Петербург, ул.Политехническая, д.2б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института им.А.Ф.Иоффе РАН.

Автореферат разослан " //" ^'¿^(У^ 1996 г.

Ученый секретарь

диссертационного еокета К-003.23.01

кандидат физ.-мач .наук Куликов Г.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы определяется тем, что исследование и разработка позиционно-чувствительных фотоприемников связаны с решением многих задач бесконтактных измерений и дистанционного контроля с точностью, достигающей 10~4-10"5 от измеряемого диапазона. Кроме того, исследование интегральных методов формирования сигнала актуально с точки зрения выделения информативных признаков изображений непосредственно на входных слоях систем технического зрения.

Известные позиционно-чувствительные фотоприемники, такие как ФПЗС-приборы, четырех-квадх антные фотодиоды, фотопотенциометры, при&оры на основе МДП- и р-1-п-структур, по принципу своего действия требуют усиления ' и обработки электрического сигнала во внешних цепях, что не позволяет производить измерения положения оптического сигнала с точностью выше 10" от диапазона перемещений.

Значительные преимущества, с точки зрения обеспечения высокой точности таких измерений, имеют фотоприемники, использующие интегральный принцип формирования сигнала. Однако, известный фотоприемник сканистор, реализующий этот принцип, не обеспечивает потенциальные возможности метода из-за большой величины темповых токов (10~б А) и принципиально различной чувствительности р-п-переходов.

Предложенный в работе дискретный вариант структуры, реализованной в фотоприемнике мультискзн, требует исследования ;войств координатной характеристики позиционно-чувствительного фотоприемника, с точки зрения ее монотонности, зависимости этой характеристики от свойств материала, геометрических параметров прибора, эффективности преобразования светового сигнала в фототок.

Целью диссертационной работы является исследование физических процессов формирования интегрального сигнала в тозипионно-чувствителыюм фотоприемнике с дискретной структурой л влияния электрофизических и конструктивных параметров лультискана на его точностные характеристики.

Зааачи исследования:

-развитие теоретической модели формирования выходного сигнала в позиционно-чувствительном фотоприемнике мультискан в режиме координатоуказания положения одиночного светового пятна с учетом, диффузионных и дрейфовых процессов;

-анализ влияния дискретности структуры мультискана на равномерность координатной характеристики, а также влияния электрофизических и конструктивных параметров мультискана на величину случайной и систематической погрешностей измерения координат;

-исследование зависимости точности координатоуказания от апертурной характеристики и размеров светового пятна;

-экспериментальные исследования линейности координатной характеристики мультискана, а также случайной погрешности измерений координаты в зависимости от величины сигнала и других ьнешних факторов.

Представляемые к защите научные положения:

Положение 1. Непрерывность координатной характеристики фотоприемника мультискан, имеющего дискретную структуру р-п-переходов, обеспечивается линейным распределением потенциала вдоль фоточувствительного поля прибора в сочетании с подвижной апертурой, образованной переходной областью вольт-амперной характеристики встречно-вклгоченных р-п-переходов.

Положение 2. В режиме координатоуказания одиночного светового пятна центр подвижной апертуры устанавливается в области оптического сигнала, при этом наличие переходной области вольт-амперной характеристики приводит к снижению эффективности преобразования энергии падающего светового потока в электрический ток..Для сохранения эффективности этого преобразования на уровне не менее 0,7 по сравнению с диодным режимом необходимо, чтобы между шириной апертуры Ах и размером снегового пятна сг соблюдалось следующее соотношение Ах<2(т.

Положение 3. Наитие электрического поля в одном из двух изолированных слоев мул ¡.тискана приводит к искажению симметрии

распределеиия фототоков по р-п-переходам и образованию •систематической ошибки в оценке координаты светового пятна. Величина этой ошибки при выбранных параметрах мультискана и напряжении питания 10В не превышает 3 мкм.

Положение 4, Монотонность (отсутствие неоднозначности показаний) координатной характеристики мультискана при дискретной структуре р-п-переходоз обеспечивается механизмом диффузионного растекания в сочетании с определенным соотношением между размером светового пятна а и шагом дискретности структуры I. Монотонность соблюдается при /<ЦУЗ и а>1/6, где - диффузионная длина носителей в материале, из которого изготовлен мультискан.

Положение 5. величина систематической ошибки координатоуказання, обусловленной наличием темпового тока прибора, пропорциональна соотношению между темповым и фототоками структуры, а также расстоянию меяеду координатами центра светового пятна и "темпового центра прибора", параметром, характеризующим равномерность распределения темновых токов и определяемым как величина выходного сигнала при отсутствии света.

Положение б. Работа мультискана в режиме прямою детектирования обеспечивает большой динамический диапазон фотоприемника, что позволяет производить фильтрацию пульсирующего сигнала и определять его координату на фоне

з

посторонних засветок, превышающих по мощности сигнал в 10 раз.

Приоритет результатов: представляемые к защите результаты исследований особенностей формирования интегрального сигнала и дискретных структурах имеют приоритетный характер, что подтверждается материалами - публикаций и докладгши на конференциях.

Значение результатов:

Полученные результаты позволяют оптимизировать электрофизические и геометрические параметры многоэлементных фотоириемников с интегральным преобразованием сигнала,

предназначенных для выделения информативных признаков оптических сигналов во входных слоях систем технического зрения. Проведенные исследования явились основой разработки нового позиционно-чувствительного фотоприемника, сочетающего в себе малые темновые токи, монотонность координатной характеристики и высокую точность позиционирования центра оптического сигнала.

Доклады и публикации: материалы диссертационной работы докладывались на Международном совещании "Оптоэлектроника -89" Баку. 1989;

на Всесоюзной конференции "Разработка систем технического зрения и их применение в промышленности" Уфа, 1992; на конференции "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления" Пенза, 1994; на 2-ой Всероссийской конференции РОАИ-2-95, Ульяновск.

По результатам исследований опубликовано 10 работ и подано 2 заявки на патент.

Структура диссертации: диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы из 77 работ. Объем диссертации составляет 132 страницы, включая 78 страниц основного текста и 53 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, представлен обзор литературы, посвященной различным типам позиционно-чувствительных фотоприемников, поставлена цель работы и сформулированы задачи исследования, изложены представленные к защите научные положения.

Первая глава посвящена описанию конструкции и принципа действия многоэлементного фотоприемника мультискан.

В первом параграфе подробно рассмотрена базовая конструкция мультискана и ее геометрические параметры с учетом технологии изготовления прибора. Приведена эквивалентная схема мультискана.

Второй параграф посвящен рассмотрению вольт-амперной характеристики мультискана, обладающей двумя областями

насыщения тока и переходной зоной, называемой апертурой прибора.

• Показано, что наличие переходнад зоны в вольт-амперной характеристике влияет на эффективность преобразования падающей световой энергии в электрический ток. Установлена зависимость коэффициента эффективности к,ф преобразования светового сигнала от размера светового пятна ст и величины действующей апергуры Ар.

где Е - напряжение питания; Уо - напряжение на сигнальной шине мультискана.

Показано, что для сохранения эффективности преобразования на уровне не менее 0,7 по сравнению с диодным режимом необходимо соблюдать следующее соотношение между шириной апертуры и размером светового пятна Ах<2а.

В третьем параграфе производится описание режима координатоуказаиия в отличие от ранее известного режима сканирования на основе рассмотрения эквивалентной схемы и апертурной характеристики. Показано, что формирование сигнала происходит путем накопления заряда при протекании разностного фототока через выходную емкость прибора. Масштаб выходного сигнала соответствует величине напряжения, приложенного к делительному слою прибора. Благодаря тому, что мульгискан является прибором с подвижной апертурой, сравнение фототоков, формирующих выходной сишал, производится внутри самого фотоприемника.

мультискана в режиме координатоуказаиия.

В первом парафафе выводится интегральное уравнение, описывающее работу мультискана в режиме координатоуказаиия и определяющее связь между выходным напряжением Уо и положением центра тяжести светового сшнала

посвящена разработке математической модели

[ | к п л

< Е

и(г(и))-%(0

аиш,

где ФС^,' I) - распределение интенсивности светового пятна вдоль фоточувствительной площадки мультискана с центром в Е; а(и) -квантоцая эффективность преобразования светового сигнала в электрический ток; ¡5(и) - пространственная плотность темповых токов р-п-переходов; С,;ых - выходная емкость мультискана; т - время, с течение которого устанавливается 1=0; г(и)нг(х) - пространственное распределение Сопротивления резистивного слоя.

Второй параграф посвящен влиянию диффузионных и дрейфовых процессов на работу мультискана. Для расчета распределения фототоков по р-п-переходам мультискана сначала был произведен расчет распределения неосновных носителей заряда, генерированных светом, вдоль структуры прибора отдельно в двух изолированных слоях путем решения уравнения диффузии для этих случаев. Затем были найдены выражения для фототоков отдельных р-п-переходов интегрированием плотностей тока каждого перехода: для изолированного слоя, содержащего делительный слой

С помощью полученных ьыражений произведена оценка распределения фототоков по р-п-переходам в зависимости от величины диффузионп'чц длины неосновных носителей в фотоприемном материале, технологического шага структуры и

{-М

N - номер р-п-перехода; и для изолированного слоя с общей шиной

приложенного электрического поля. Покачано, что увеличение диффузионной длины носителей приводит к расширению распределения фототоков по р-п-переходам и сдвигу максимума значения фототока в область р-п-переходов с большим номером. Уменьшение технологического шага при сохранении диффузионной длины приводит к увеличению числа р-п-псреходов, участвующих в формировании фототока, и увеличению коэффициента собирания прибора при сохранении ширины распределения фототоков в масштабе длины прибора. С увеличением значения электрического поля происходит сужение области распределения фототоков из-за дрейфа носителей. Для проверки полученные результатов был создан экспериментальный образец мультискана с возможностью доступа к р-п-переходам и измерения их индивидуальных токов. Измеренные значения токов хорошо совпадают с теоретически рассчитанными.

Установлено, что действие электрического полЛ в одном из изолированных слоев мультискана приводит к искажению симметрии распределения фототоков по р-п-переходам н образованию систематической ошибки в оценке к&ординаты светового пятна. Показано, что с увеличением технолог.веского шага или при увеличен» диффузионной длины происходит рост систематической ошибки измерения. При увеличении напряжения, прикладываемого к резистивному делителю, с одной стороны, увеличивается внешнее электрическое поле, действующее на носители заряда, с другой стороны, происходит пространственное сужение действующей апертуры прибора. Сужение апертуры зам?дляет рост сдвига нулевой эквипотенциали, уменьшая разбаланс токов по р-п-переходам, вызванный электрическим полем, что снижает величину систематической ошибки. В стандартном режиме работы при напряжении питания 10В, диффузионной длине 100 мкм н дискретности шага 30 мкм систематическая погрешность составляет величину ~ 2,6 мкм.

В третьем параграфе проанализировано влияние дискретности структуры мультискана на линейность координатной характеристики. Выделены три вода периодической погоетности, обусловленные:

соотношением апертуры и технологического шага; наличием р+-иеремычек; разбалансом темновых токов двух соседних р-п-переходоэ, находящихся в области апертуры. Проведенная оценка величины периодической погрешности, связанной с дискретностью структуры мультискана, показала, что эта погрешность становится заметной при размере светового пятна, меньшем технологического шага прибора.

Третья глава посвящена исследованию факторов, влияющих на

точностные параметры мультискана.

В первой параграфе рассмотрены механизмы формирования

составляющих обратного тока р-п-переходов кремниевых структур.

Показано, по темповой ток р-п-переходов мультискана определяется

диффузионной составляющей благодаря изготовлению переходов

методом газофазного осаждения поликристаллического кремния.

Рассчитано, что минимально возможный теоретически' ток

13

мультискана составляет величину 1,5-10" А.

Во втором параграфе рассмотрено влияние величины темнового тока, соотношения фото- и темнового токов на ошибку координирования при равномерном распределении темнового тока вдоль структуры мультискана. Полученное выражение для расчета погрешности определения координаты имеет вид: ди= ^-(Е-гУ,).

Видно, что величина ошибки, вызванной наличием темнового тока, не зависит от размера светового сигнала, а определяется соотношением темнового и фото-токов прибора. Больше всего ошибка на краях прибора, а в центре при хо=172 ошибка отсутствует.

Однако обычно распределение темпового тока неравномерно. Третий параграф посвящен экспериментальному исследованию распределения темновых токов вдоль структуры мультискана. Экспериментальные данные показывают, что неоднородности распределения темповых токов случайны по величине и положению, это не позволяет вводить априорную поправку в распределение погрешности.

Для характеристики равномерности распределения темновых токов р-п-переходов вдоль структуры прибора применительно к работе в режиме координатоуказания введен параметр, называемый координатой темпового центра Ц,, определяющий медиану случайного распределения темповых токов р-п-переходов вдоль структуры мультискана. Параметр из определяется экспериментально р виде выходного напряжения мультискана при полностью затемненном приборе.

В четвертом параграфе рассмотрено влияние соотношения темпового и фото-токов мультискана на ошибку координирования с ■ учетом темнового центра и,. Показано, что при уменьшении мощности светового сигнала до величины, когда соответствующий ей фототок становится сравним по величине с темновым током прибора, возникает постепенное смещение выходного напряжения по направлению к координате темнового центра II,, а при дальнейшем уменьшении мощности происходит срыв координатоуказания и установление координаты и,. Ошибка координатоуказания в этом

случае определяется из выражения: ди = и,).

Таким образом, доказано, что темновой ток мультискана обуславливает наличие монотонной погрешности, величина которой оОратно пропорциональна мощности светового пятна и линейно связана с величиной темнового тока и расстоянием от темнового центра прибора. Размер регистрируемого светового пятна не оказывает " влияния на данную погрешность.

Для работы с точностью, соизмеримой с разрешающей способностью мультискана, необходимо превышение фототока над .' темновым током не менее,чем в 100 раз.

При величине отношения 1еЯя, превышающей 100, проверялась стабильность установления координаты при многократных измеренаях, т.е. исследовалась статистическая погрешность. Для этого использовались три различных метода: многократное арретирование, использование концевых мер, измерение разброса показаний при многократной установке координаты по показаниям преобразователя

на дифракционных решетках. В^ всех случаях мультискан смещался относительно светового сигнала, а затем возвращался в первоначальное положение с точностью, определяемой каждым из перечисленных методов. Получены сходные результаты для всех измерений - среднеквадратичное отклонение не превышает 0,2 мкм, что соответствует 0,1 мВ при напряжении на резистивном делителе 10В. Измерения проводились при значении фототока If =10"; А, темповой ток прибора 13 равнялся Ю-10 А.

В пятом параграфе проведен анализ температурной зависимости величины темповых токов. Полученная экспериментально экспоненциальная зависимость темпового тока от температуры в диапазоне температур от -20°С до +100°С подтверждает приведенные теоретические предположения о диффузионном характере темпового тока. Показано, что вне зависимости от величины темпового тока при изменении температуры на 40°С происходит изменение темпового тока примерно в 150 раз. Это означает, что при стандартной величине темпового тока мультискана ~10"IO-10"U А и фототоке полезного сигнала ~10"б-10'7 А ошибка в определении координаты при изменении температуры на 40°С составляет величину ~1мкм.

Шестой параграф посвящен рассмотрению влияния разброса чувствительности слоев мультискана на точности координатоуказания. Распределение фоточувствительности прибора определяет преобразование интенсивности света в фототок. Неравномерность преобразования приводит к искажению картины поля фототоков и, следовательно, может' привести к ошибке координатоуказания из-за смещения центра тяжести фототоков. Разброс чувствительности различен для каждого прибора и является его индивидуальной характеристикой. РеапьйЬе распределение чувствительности подвержено таким' же хаотическим выбросам, как и поле темновых токов. Описание реального распределения чувствительности в аналитическом виде затруднительно. Средняя величина разброса чувствительности -10%, поэтому влияние возникающих неоднородностей "можно учитывать усреднением распределения чувствительности внугри каждого изолированного слоя. При этом

ошибка координатоуказания определится из выражения: дх = ——-, где а1 и аг - фоточувствителыюсть изолированных

слоев мультискана; а - размер светового пятна. Таким образом, в зависимости от соотношения с^ и а.2 возможен сдвиг нулевой эквипотенциали либо в одну, либо в другую сторону. На величину сдвига оказывает влияние размер пятна а, а величина светового сигнала не влияет на исследуемую ошибку.

Четвертая' глава посвящена исследованию линейности координатных характеристик и анализу границ применимости режима ■ координатоуказания.

Первый параграф посвящен рассмотрению методов измерения координатных характеристик и форме представления результатов. Представлены результаты исследования координатных характеристик с резистивными делителями, выполненными с помощью различных технологий, а именно, путем диффузии фосфора или газофазным осаждением поликристаллического кремния. Показано, что основной вклад в нелинейность координатной характеристики мультискана (12%) вносит макронелинейность, связанная с .технологией изготовления делительного слоя мультиска"а. Существующие в настоящее время технологии не позволяют изготавливать резистивные слои с лучшей равномерностью, однако возможно производить коррекцию резистивного слоя мультискана с целью выравнивания его линейности. Предложен способ напыления высокоомного сопротивления поверх делительного слоя с последующей его пространственной азерной коррекцией в зависимости от формы нелинейности основного делителя или частичное перенесение высокоомного сопротивления со .' стеклянного носителя на делительный слой в местах, требующих корректировки сопротивления, с помощью импульсного лазера. Оба метода позволяют устранять нелинейности делительного слоя до 0,05%.

Во втором параграфе представлены экспериментальные исследования микронелинейности координатной характеристики, обусловленной дискретной структурой мультискана. Проведенные

исследования периодической погрешности координатоуказания мультискана с помощью светового пятна диаметром, меньшим чем расстояния между р-п-переходами (0 5 мкм), показали наличие модуляции в координатной характеристике, количественно близкой к расчетной величине. Показано, что величина модуляции координатной характеристики зависит от положения светового пятна относительно р-п-переходов. Минимальный размер пятна, определенный по критерию монотонности координатной характеристики, составил величину 10 мкм.

Показано, что при работе со световыми пятнами 0 100 мкм периодическая погрешность составляет величину ~ 1 мкм, а при такой же ширине светового штриха периодическая погрешность не превышает 0,2 мкм. Таким образом, использование'световых штрихов шириной более 100 мкм обеспечивает отсутствие влияния периодической пофешности на точность координатоуказания.

В третьем парафафе рассмотрен вопрос работы в режиме координатоуказания при посторонних фоновых засветках. Показано, что при наличии фоновых засветок сокращается рабочая область мультискана, возрастают ошибки координатоуказания. Выделена фаница применимости режима координатоуказания в зависимости от величины фоновой засветки.

Благодаря большому динамическому диапазону и принципу прямого детектирования существует возможность устранения влияния фоновых засветок в режиме работы с временной модуляцией интенсивности светового сигнала. В качество альтернативного режима определения положения светового пятна предложен метод фильтрации модулированного полезного сигнала, позволяющий мультискану работать в условиях мощных фоновых засветок, во много раз превышающих мощность сигнала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Конструкция феггоприемника мультискан, предложенная и обоснованная в работе, позволяет совместить в одном приборе основные свойства, обеспечивающие высокоточное координирование

светового сигнала: непрерывность координатной характеристики, сравнение фототоков внутри прибора, наличие подвижной апертур.ы.

2.Разработанный фотоприемник мультискан обладает координатной чувствительностью 0,2 мкм и . абсолютной погрешностью ~ 0,5% при длине фоточувствительной области фотоприемника 20 мм, что в настоящее время является рекордным показателем для координаточувствительных фотоприемников. При' этом мультискан не требует использования электронных средств усиления и обработки выходного сип ¡ала.

3.Созданная математическая модель и проведенный теоретический анализ диффузионных и дрейфовых процессов в структуре мультискана позволили перейти от сплошного распределения неосновных носителей заряда в п-области прибора к дискретному распределению фототоков по отдельным р-п-переходам. Из расчета распределения фототоков по р-п-переходам следует, что:

а) наличие продольного электрического поля в одной из изолированных областей мультискана обуслагливает существование несимметрш. в распределении токов по р-п-переходам двух изолированных областей, что является истрчником систематической погрешности координатоуказагия, зависящей от размера действующей ап'фтуры, дискретности шага прибора и диффузионной длины неосновных носителей в п-материале;

б) дискретность шага р-п-переходов обуславливает наличие периодической погрешности координатной характеристики. Эта погрешность определяется тремя основными составляющими:

- независимостью фототоков на участке между р-п-переходами от смещения апертуры (при размере апертуры,меньшем технологического шага);

- различной фоточувствительностыо р+-перемычек и п-материала:

- разбалансом темповых токов р-п-переходов, находящихся в области апертуры.

4.Экспериментально установлено, что периодическая погрешность не нарушает монотонности координатной характеристики мультискана при размере светового пятна более Юмкм,

а при работе со световым пятном шириной более 100 мкм величина периодической погрешности не превышает 0,2 мкм.

5.Уменьшение эффективности преобразования светового сигнала, которое возникает при увеличении действующей апертуры, в режиме координатоуказания не приводит к снижению координатной чувствительности и точности измерения положения светового сигнала.

6.Сочетание интегрального метода формирования сигнала с наличием подвижной апертуры обеспечивает высокую точность координатоуказания за счет полного использования генерированных фототоков при формировании отсчета. В этом смысле режим координатоуказания при работе с мультисканом эквивалентен режиму накопления энергии на элементных емкостях матричных фотоприем! шков с использованием преимуществ режима прямого детектирования в части сохранения большого динамического диапазона.

7.Исследование пространственного распределения темнового тока и его влияния на систематическую погрешность координатоуказания показало, что для достижения точности 10"4-10"5 от поля зрения необходимо превышение интегрального фототока сигнала над темповым током мультискана не менее, чем в 100 раз.

8.Наличие посторонних фоновых засветок, соизмеримых с -мощностью светового сигнала, нарушает крутизну и линейность координатной характеристики. При работе в таких условиях следует использовать режим с модуляцией светового сигнала, что позволяет производить фильтрацию фона и обеспечивает точность 10"4 от поля

л

зрения фотоприемника вплоть до соотношения 1ф ока К Гсигнала ~ 10 .

Таким образом, в результате проделанной работы отработана конструкция многоэлементного фотоприемника мультисиан в соответствии сл особенностями режима координатоуказания одиночного светового пятна. Проанализирована связь между электрофизическими параметрами прибора и его точностными характеристиками. Экспериментально исследована координатная характеристика фотоприемника, се /шнениостъ, стабильность и зависимость от темповых токов прибора и фоновых засветок. На

оспове этих исследований создан прибор, обладающий рекордными точностными характеристиками и способный работать при наличии мощных световых помех, который нашел широкое применение в различных измерительных устройствах и системах технического зрения.

Основные материалы диссертации опубликованы п следующих работах:

1.БерковСкая К.Ф., Кириллова Н.В., Подласкин Б.Г., Столовицкий В.М., Токранова H.A. "Позиционно-чувствительный ■ фотоприемник мультискан с высоким координатным разрешением". ., Сб. "Научно-технические достижения" М.:ВИМИ, 1992 в.2, с.22-25.

2.Берковская К.Ф., . Кириллова Н.В., Подласкин Б.Г., Столовицкий В.М., Токранова H.A. "Мультискан зсоординатоуказатель энергетического центра светового пятна - прибор с рекордным позиционным разрешением'.' Тезисы Всесоюзной конференции "Разработка систем технического зрения и их применение в промышленности" Уфа, 1992, с.56-57.

3.Подласкин Б.Г., Токранова H.A., "Влияние продольного электрического поля на ошибку определения координат оптического сигнала в фотоприемнике мультискан" ЖТФ, 1996, т.66, в.9, с. 178182.

4.Подласкин Б.Г., Романова Е.П., Токранова H.A., Юферев B.C. "Математическая модель мультискана. Анализ погрешностей". ЖТФ, 1993, т.63, в.1, с. 131-140.

5.Подласкин Б.Г.', Дич Л.З., Токранова H.A. "Экспериментальные исследования точностных параметров . фотоприемника мультискан в режиме координатоуказания". Письма в ЖТФ, 1994, т.20, в.2, с.169-175.

6.Подласкин Б.Г., Токранова H.A. "Позиционно-чувствительный фотоприемпик мультискан: анализ точности, оптимизация режима работы". Тезисы доклада на конференции "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и упраатения". Пенза, 1994, с.37-38.

-187. Подласкин Б.Г., Токранс ж H.A., Чеботарев К.Е.^екулаев Е.А.

"Способ изготовления мультискана" заявка на патент N 94026939 от 08.07.94.

8.Вейко В.П., Шахно Е.А., Юркевич Б.М., Подласкин Б.Г., Токранова H.A. "Лазерная подстройка координатных характеристик позиционно-чувсг ительных фотоприемников" Сборник научных трудов победителей конкурса грантов. Тульский университет, 1996, с. 146-149.

9.Подласкин Б.Г., Токранова H.A., Чеботарев К.Е.]Чекулаев Е.А.

"Устройство для определения положения светового пятна", заявка

на патент N 95111969 orll.07.95.

Ю.Подласкин Б.Г., Токранова H.A., Чеботарев К.Е.^екулаев Е.А.

"Фильтрация медианы оптического сигнала на фоне мощных посторонних засветок с помощью фотоприемника мультискан" ЖТФ, 1995, т.65 ,в.9,с.104-110.

11. Подласкин Б.Г., Токранова H.A., Чеботарев К.Е. "Датчик положения оптического сигнала, работающий в условиях фоновых засветок" Тезисы доклада на конференции "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления" Пенза, 1994, с.13-14.

12. Подласкин Б.Г., Токранова H.A., Чеботарев К.Е.^екулаев Е.А.

"Квантильное и иптсгральмо-моментное описание оптических

сигналов с помощью фотоприемников интегрального типа". Тезисы доклада на 2-ой Всероссийской конференции РОАИ-2-95, Ульяновск, 1995, часть 4, с. 145-147.

Отпечатано в типографии ПИЯФ

Зак. 374, тир. 100, уч.-изд. л. 1; I7/VII-1996 т. Бесплатно