时间:2025/12/27 17:33:02
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2AV3-0001HMS是一款由Teledyne e2v公司生产的高性能、高可靠性图像传感器,专为航天和空间成像应用设计。该传感器属于其辐射硬化(Radiation-Hardened)产品线,能够在极端的空间环境中稳定运行,包括高能粒子辐射、真空和极端温度波动等条件。2AV3-0001HMS采用CMOS工艺制造,具备抗单粒子翻转(SEU)、总电离剂量(TID)耐受性和位移损伤(DD)防护能力,是用于地球观测、深空探测、卫星导航和科学实验等关键任务的理想选择。
该器件为科学级成像设备,具有低噪声、高动态范围和高量子效率的特点,适用于对图像质量要求极高的应用场景。其封装形式经过优化,符合空间应用的机械与热学要求,并支持多片拼接以实现更大阵列的成像系统。此外,2AV3-0001HMS还集成了片上校准功能和可配置的读出模式,便于在轨操作和系统集成。作为定制化程度较高的空间级传感器,它通常用于国家级或国际级航天项目中,需通过严格的筛选和测试流程才能交付使用。
制造商:Teledyne e2v
传感器类型:CMOS图像传感器
像素阵列:2048 x 2048(全帧式)
像素尺寸:13 μm x 13 μm
光谱响应范围:可见光至近红外(约400 nm - 1000 nm)
输出接口:LVDS
帧率:典型值≥ 30 fps(全分辨率)
数据位宽:12位或14位可选
供电电压:模拟部分3.3V,数字部分1.8V/3.3V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C(工业级)
辐射耐受性:TID > 100 krad(Si),SEL免疫
封装形式:陶瓷PGA或LCC,带窗口密封
抗辐射设计:具备SEU、SET、TID和DD防护机制
2AV3-0001HMS的核心特性之一是其卓越的抗辐射性能,这使其能够在地球轨道、月球甚至火星等高辐射环境中长期可靠运行。该传感器采用了特殊的CMOS工艺和电路设计,能够有效抑制总电离剂量效应(TID),防止因长期暴露于宇宙射线而导致性能退化。同时,其逻辑电路和存储单元具备单粒子锁定(SEL)免疫能力,避免因高能粒子撞击引发短路或烧毁,确保任务安全。此外,对于单粒子翻转(SEU)和瞬态脉冲(SET),该器件通过冗余设计、错误检测与纠正(EDAC)以及滤波技术进行防护,保障图像数据完整性。
另一个显著特性是其科学级成像质量。2AV3-0001HMS拥有高填充因子和优化的微透镜结构,提升了量子效率,在低光照条件下仍能提供清晰图像。其读出噪声极低(典型值小于15 e-),结合高满井容量(>50 ke-),实现了宽动态范围(>90 dB),适用于从明亮地表到暗弱星体的广泛亮度场景。传感器支持多种读出模式,包括全帧、子窗口裁剪和跳行读取,灵活适应不同任务需求。片上集成了偏置校正、暗电流补偿和增益调节功能,可在地面或在轨期间完成精确标定。
该器件还具备良好的热稳定性和机械鲁棒性。采用陶瓷封装和气密封装工艺,防止真空脱气和湿气侵入,确保在空间环境下的长期稳定性。其热膨胀系数匹配良好,减少热循环引起的应力损伤。此外,Teledyne e2v提供完整的测试报告和辐射验证数据,支持客户进行系统级可靠性评估。整体而言,2AV3-0001HMS代表了当前空间用CMOS图像传感器的技术前沿,是高端航天成像系统的首选器件之一。
2AV3-0001HMS主要应用于各类航天器搭载的光学成像系统,尤其是在对可靠性和成像质量要求极高的任务中。其典型用途包括地球观测卫星中的高分辨率相机,用于气象监测、环境变化分析、农业遥感和城市规划等领域。由于其宽光谱响应能力和高信噪比,也可用于大气成分探测和海洋颜色监测等科学任务。
在深空探测方面,该传感器可用于行星表面成像、天文望远镜和星体跟踪系统。例如,在绕月或绕火卫星中,2AV3-0001HMS可作为主成像载荷的一部分,获取高精度地形图和地质结构信息。其抗辐射特性特别适合穿越范艾伦带或执行长时间深空飞行任务的航天器使用。
此外,该器件还可用于星敏感器(Star Tracker),为航天器提供高精度姿态确定。凭借其低噪声和高灵敏度,能够识别较暗的恒星,提升定位精度。在军事和国防领域,该传感器也适用于侦察卫星和导弹预警系统等高保密性、高可靠性平台。
由于其模块化设计和可拼接性,多个2AV3-0001HMS可组合成更大的焦平面阵列,满足超大视场或超高分辨率成像需求。因此,它也被集成于大型空间望远镜或分布式卫星网络中。整个应用体系依赖于其长期在轨稳定性、抗辐射能力和可预测的性能衰减模型,确保任务周期内持续产出高质量图像数据。
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