伦琴射线对CCD的轰击效果
用50mAs的伦琴射线照射CCD数码相机,同时让相机拍摄照片(镜头完全封闭),得出照片,供大家研究。

曝光参数:ISO200,时间1s

高压120KV。

第一张照片是没有开启伦琴射线时的图。
第二张是暴露在伦琴射线中的图。

复件 IMG_0010.JPG


复件 IMG_0011.JPG
  
+200  科创币    硝化咸鱼   2012-02-02   高质量发帖. 区区200分, 表达心意. 本版对这样高质量高水平的发帖表示热烈欢迎
来自 中国语言文学极客实验
2012-1-31 23:48:34
1楼
看到一些噪点
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2012-02-01 00:02:54
2楼
是毫安秒呀!如果能搞小型大剂量的发射机能否成为防暴武器?
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3楼
CCD图像传感器的发明,实际上是应用爱因斯坦有关光电效应理论的结果,即光照射到某些物质上,能够引起物质的电性质发生变化。但是从理论到实践,道路却并不平坦。科学家遇到的最大挑战,在于如何在很短的时间内,将每一个点上因为光照而产生改变的大量电信号采集并且辨别出来。
  
伦琴射线严格是电磁波的一种,所以,可以做以下实验证明一些结论,
1
将曝光时间控制在1ns内,如果噪点减少,且发射端与CCD无晃动,证明在射线管内被激发的物质是不断运动的,或者受量子力学影响,呈现不可测状态?然后就是涉及到强观测者与弱观测者之类的一些问题了
2减小CCD感光面积,争取捕捉到唯一噪点,然后用电脑控制画出噪点单位时间内移动路径,目的:用于反向推测受激物质状态
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4楼
[s:260]这样是拍不下来东西的。。。伦琴射线的实验我高中-大学这段时间在家做了很多。。。

需要一个感光屏或者增感屏。。。不然就是拍不出来。。。

然后肉眼就能看到白色塑料药品里面的药品之类的效果。。。
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虎哥(作者)
5楼
大图来了。这是通过裁剪缩小的尺寸,因此我并没有在相机的基础上再压缩。

我的问题是:为什么只打出白色和红色的点,却打不出黄绿色或者绿蓝色的点?

复件 (2) RAY.JPG
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2019-02-05 12:13:20
2019-2-5 12:13:20
6楼

前阵子我用手机做了类似实验,效果和楼主接近,视频如下:

 

[修改于 10 个月前 - 2019-02-05 12:16:37]

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7楼
引用:虎哥 发表于5 楼的内容:
大图来了。这是通过裁剪缩小的尺寸,因此我并没有在相机的基础上再压缩。我的问题是:为什么只打出白色和红.....

应该是debayer算法的问题

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2019-05-10 18:57:29
2019-5-10 18:57:29
8楼

据说把数码相机的感光器拆掉红外滤镜就可以拍到很多东西,光=热=波。是不是?

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9楼

可以考虑用单色CCD进行试验。对于射线而言,RGB CCD得到的数据只不过是射线经过不同程度衰减后映射到了RGB三个通道。

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2019-05-11 07:03:30
10楼
引用:drzzm32 发表于9 楼的内容:
可以考虑用单色CCD进行试验。对于射线而言,RGB CCD得到的数据只不过是射线经过不同程度衰减后映.....

射线 不存在‘不同程度的衰减’的,那点染料哪来的区别。如上贴所说,就是de-bayer算法的问题。

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2019-05-12 14:49:38
2019-5-12 14:49:38
11楼
引用:RodTech 发表于10 楼的内容:
射线 不存在‘不同程度的衰减’的,那点染料哪来的区别。如上贴所说,就是de-bayer算法的问题。

所以更得规避彩色CCD的算法所引入的误差。

杨永明,李清军,李文明,陈浠惠.基于Bayer滤波的彩色面阵CCD调制传递函数[J].光学精密工程,2012,20(07):1611-1618.

上文提到彩色面阵CCD的三种基色量子效率不同。文中图2显示可见光红光波段量子效率显著高于另外两种基色(DALSA FTF5066C)。

而这种差异由滤光片引入。因此在没有特殊要求的情况下,使用单色CCD采集的数据可避免这种差异。短波长输入时这种截止频率差会引入空频域的高频噪声。

徐守龙,邹树梁,黄有骏,郭赞,匡雅.CCD与CMOS像素传感器γ射线电离辐射响应特性对比研究[J].发光学报,2018,39(06):815-822.

上文详细的进行了CCD器件和CMOS器件运用在电离辐射环境下的对比。文中还提到CMOS像素传感器各像元对光子的响应更加明显,CCD像素传感器中多数像元对光子响应产生的信号受到相邻像元串扰信号的影响严重。可能这种场合使用单色CMOS传感器性能更优越。

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12楼
引用:drzzm32 发表于11 楼的内容:
所以更得规避彩色CCD的算法所引入的误差。杨永明,李清军,李文明,陈浠惠.基于Bayer滤波的彩色面.....

去拜耳算法并不在ccd内完成。

滤光片造成的可见光和红外段的响应不同对高能射线影响不大。

就这么讲,彩色ccd=黑白ccd+拜耳滤光片,而这个滤光片对高能X射线几乎全透。

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2019-05-13 12:56:36
13楼
引用:drzzm32 发表于11 楼的内容:
所以更得规避彩色CCD的算法所引入的误差。杨永明,李清军,李文明,陈浠惠.基于Bayer滤波的彩色面.....

看來你完全就沒看懂你發的文章。。。可見光量子效率跟這個一點關係都沒有。

這個彩色噪点情況是相機軟件決定的,直接拍raw然後轉二值化就完了,根本不需要黑白ccd,有沒有bayer是沒有任何區別的。

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2019-05-14 19:55:24
2019-5-14 19:55:24
14楼
引用:RodTech 发表于13 楼的内容:
看來你完全就沒看懂你發的文章。。。可見光量子效率跟這個一點關係都沒有。這個彩色噪点情況是相機軟件決定.....

黑白CCD多用於工業領域,既然要做研究,那為何還使用消費級產品?RAW格式記錄了更高精度的數據,在某種情況下可能並不需要進行二值化處理。此處的感光單元採集到的信號強度是有一定的意義的。

同時還需要注意的一點是,消費級相機所獲得的RAW格式數據也有可能經過了初步處理,在試驗用途中也需要考慮。

作為第一級的傳感器,能避免算法處理就盡量避免。我後面所引用的文獻指出CMOS傳感器可能更適合進行這類試驗。

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15楼
引用:信仰は儚き人間の為に 发表于12 楼的内容:
去拜耳算法并不在ccd内完成。滤光片造成的可见光和红外段的响应不同对高能射线影响不大。就这么讲,彩色.....

主要还有彩色传感器的单元排列结构和所涉及到的算法是否会对原始数据产生影响。

假设使用单色传感器的情况下,每个像素值都可代表传感器表面上相同面积的单元所接收的信号强度。而彩色传感器接收的数据进行灰度化还涉及到白平衡的问题,其每个像素的每个通道的值与单元接收信号强度不一定有一个良好的传递函数。

使用单色传感器将可能对此传感系统进行标定,得到粒子能量和像素值的关系,进而给进行定量实验提供了硬件基础。

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16楼
引用:drzzm32 发表于15 楼的内容:
主要还有彩色传感器的单元排列结构和所涉及到的算法是否会对原始数据产生影响。假设使用单色传感器的情况下.....

去拜耳和白平衡的过程都不在传感器内完成,所以无论是彩色还是黑白的传感器在这种情况下都是没有区别的。现在的相机基本都能输出未经这些处理的原始传感器RAW数据。

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2019-05-15 02:03:13
17楼
引用:drzzm32 发表于14 楼的内容:
黑白CCD多用於工業領域,既然要做研究,那為何還使用消費級產品?RAW格式記錄了更高精度的數據,在某.....

這個跟消費級和工業級,毫無關係。

一個x光子打過去,小概率作用,這叫量子效率。ccd對x光的量子效率低得不能看所以沒有人直接用,都要轉換或者特製很厚的節。

如果運氣好作用了的話,整個井直接打飽和了,你用宇航級都沒區別。況且工業用的各種性能顯著要落後于消費ccd很多代。再說了。。做研究使不使用消費產品更不能解釋你沒看論文啊,你這樣說更代表沒看懂了。。。這麼x光直接打ccd也沒有研究價值,要成像就研究DR去了。

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2019-10-16 23:15:29
2019-10-16 23:15:29
18楼
引用 RodTech 发表于 17 楼的内容:
這個跟消費級和工業級,毫無關係。一個x光子打過去,小概率作用,這叫量子效率。ccd對x光的量子效率低.....

一段时间没上来了,再看到这个话题。遂搜索到如下文献

李伟. 高分辨率X射线数字化成像技术研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所),2009.

文中5.4.1提到CMOS暗电流在100pA/cm2量级,比CCD大很多。而实际对射线的检测成像依然需要依靠MCP-X射线像增强器这样的设备进行放大转换。

同时文中2.3.5提到在不同能量射线和不同的原子序数的情况下,相互作用有差异。不仅仅是光电效应在起作用,还包含康普顿效应和电子对效应。


另外现在图像传感器件,工业级实际上是比消费级优很多的,尤其是在暗电流等参数上面。

长光芯辰提供的GMAX4651也是极好的

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