JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）218—2019
标准CCD
Standard Charge Coupled Device
2019-12-20发布
2020-04-01实施
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）218—2019
标准CCD检定规程
JJG（军工）218—2019
VerificationRegulationfor Standard
ChargeCoupledDevice
主要起草单位：国防科技工业光电子一级计量站
参加起草单位：中电科仪器仪表有限公司
中电科技集团重庆声光电有限公司电子科技大学 JJG（军工）218—2019
本规程主要起草人：
刘红元 （国防科技工业光电子一级计量站）王恒飞 （国防科技工业光电子级计量站）王洪超 （中电科仪器仪表有限公司）
参加起草人：
应承平 （国防科技工业光电子一级计量站）李金 （中电科技集团重庆声光电有限公司）史学舜 （国防科技工业光电子一级计量站）李国超 （国防科技工业光电子级计量站）刘子骥 （电子科技大学）吴斌 （国防科技工业光电子一级计量站） JJG（军工）218—2019
目录
1范围 2引用文件 3概述 4计量性能要求. 5通用技术要求 5.1外观和附件. 5.2工作正常性 6计量器具控制. 6.1检定条件.. 6.2检定项目 6.3检定方法 6.4检定结果的处理. 6.5检定周期... 附录A 检定原始记录参考格式
2
..2
.2
.4 .11 11 12
国防军工 JJG（军工）218—2019
标准CCD检定规程
1范围
本规程适用于380nm~1100nm波长范围、线阵4kx1规模及以下、面阵2k×2k规模及以下的标准CCD器件及组件的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： JJF1037一1993线列固体图像传感器特性参数测试技术规范 JF（军工）80一2014可见光CCD器件响应特性校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程：凡是不注日期的引用文件，
其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。 3 概述
CCD器件又称电荷耦合器件（ChargeCoupledDevice），其工作机理是光电效应，即利用光照下产生的少数载流子作为信号电荷，通过移位寄存器实现信号电荷的存储与转移，在器件输出端输出电信号从而实现光电信号转换，再经过后续信号处理后就可实现成像。根据光敏元的排列方式不同，CCD器件可分为线阵CCD和面阵CCD。CCD芯片配上时序产生电路、驱动电路、信号处理电路以及数据传输接口电路等配套电路后构成CCD 组件。典型的面阵CCD组件结构如图1所示。标准CCD器件及组件主要用于CCD参数测试系统、CCD器件响应度非均匀性标准装置、CCD器件量子效率标准装置的量值传递。
控制输入
数据传输接口电路
工作控制参数
CCD时序产生电路
图像输出
社
国防军工
区
CCD信号
处理电路 CCD输出 CCD芯片 CCD驱动信号 CCD驱动电
路
图1面阵CCD组件结构图
4计量性能要求 4.1响应度
a）测量范围：1V/（1x-s）~100V/（lx-s）； b）最大允许误差：±6.0%。
1 JJG（军工）218-2019
4.2非线性度
a）最大允许误差：≤3.0%。 4.3噪声
a）测量范围：0.05V~1V； b）最大允许误差：±10%。
4.4非均匀度
a）最大允许误差：≤2.0%。 4.5量子效率
a）波长范围：380nm~1080nm； b）测量范围：1%~90% c）最大允许误差：±10%。
4.6相对光谱响应度
a）波长范围：300nm~1100nm； b）测量范围：0.01~1； c）最大允许误差：±6.0%
4.7调制传递函数
a）空间频率范围：0~50lp/mm； b）调制传递函数范围：0.01~1； c）最大允许误差：±10%。
5通用技术要求 5.1外观和附件
标准CCD器件及组件的名称、规格型号、制造厂名、出厂编号应清晰，附件应齐全。 探测表面无明显划痕、剥落、污染或其它异常现象。 5.2工作正常性
标准CCD器件及组件应无影响计量性能的电气、光学及机械故障或损伤。各部分连接可靠，接通电源后，各部分工作正常。 6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定合格，并在有效期内，检定用设备及其技术指标如表1所示。
2 JJG（军工）218—2019
表1检定用设备及其技术指标
序号
仪器名称
技术指标
a）光谱范围：300nm~1100mm b）波长准确度：±1nm c）非均匀性：≤1% a）光谱范围：300nm~1100mm b）非均匀性：≤0.5% c）照度：50lxs~3000lxs a）波长范围：300nm~1100nm b）调制传递函数：0.75@50lp/mm a）行程：0~30mm b）定位最大允许误差：±1μm a）波长范围：200nm~1100nm b）波长示值误差：±0.2nm a）波长范围：380nm~1080nm b）照度最大允许误差：±2% c）光谱辐照度最大允许误差：±4% a）波长范围：200nm~1100nm b）功率稳定性（60min）：1% a）波长范围：200nm~1100nm b）波长准确度：±0.5% c）波长分辨率：1.5% a）波长范围：200nm~1100nm b）灵敏度：0.1A/W或500V/W
单色均匀积分球光源
-
2
照度可调积分球光源
3
刀口成像光学系统
三维位移台
4
光纤光谱仪
5
光谱辐射计
6
7
光源
单色仪
8
9
标准探测器
6.1.2环境条件
a）环境温度：23℃±5℃； b）相对湿度：20%~80%； c）供电电源：(220±11)V，(50±1)Hz； d）环境清洁，周围无影响正常工作的电磁和振动干扰； e）被检CCD要有良好的光屏蔽和恒温措施，避免环境杂散光辐射的影响，并采取良
好的接地措施。 6.2检定项目
标准CCD的检定项目见表2。 JJG（军工）218—2019
表2检定项目首次检定 后续检定 使用中检查
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 注：“+”为应检项目，“_”为可不检项目。
检定项目名称外观和附件工作正常性
+ + + .
+ +
X + + + + + + + +
响应度非线性度噪声非均匀度量子效率
-
.
-
-
+
+ . + +
-
相对光谱响应度调制传递函数
+
6.3检定方法 6.3.1外观和附件
采用目视方法检查，应符合5.1条规定。 6.3.2工作正常性
手动和目视检查，应符合5.2条规定。 6.3.3响应度和非线性度
a）按图2所示连接设备，并按说明书要求对检定用设备通电预热。将被检CCD置于三维位移台上，调整三维位移台，使被检CCD光敏面紧靠照度可调积分球的出光孔并平行于辐射面（同时保证与光谱辐射计在同一球面上）。调整被检CCD积分时间t和驱动信号使被检CCD处于正常工作状态。
光源
积分球出光孔
光屏蔽
高稳定电源
照度可调积分球
光
被检CCD 三维位移台
光谱辐射计
数据采集和控制系统
图2CCD器件响应度检定连接示意图
b）使被检CCD无光注入，数据处理和控制系统通过数据采集系统单恢采集被检CCD
4