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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / electron / 19238 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-19  |  2.7 KB
  1. Path: sparky!uunet!munnari.oz.au!uniwa!uniwa!nfm
  2. From: andreww@uniwa.uwa.edu.au (Andrew Williams)
  3. Newsgroups: sci.electronics
  4. Subject: Re: CCD camera questions
  5. Date: 20 Nov 1992 15:05:36 +0800
  6. Organization: The University of Western Australia
  7. Lines: 50
  8. Message-ID: <1ei2o0INNpfs@uniwa.uwa.edu.au>
  9. References: <311@wd0gol.WD0GOL.MN.ORG> <1992Nov12.235528.2939@elroy.jpl.nasa.gov> <sysrick.721627178@starbase.spd.louisville.edu>
  10. NNTP-Posting-Host: uniwa.uwa.edu.au
  11.  
  12. sysrick@starbase.spd.louisville.edu (Rick McTeague) writes:
  13.  
  14. >In <1992Nov12.235528.2939@elroy.jpl.nasa.gov> jack@robotics (Jack Morrison) writes:
  15.  
  16. >>>The second CCD camera question deals with the CCD's response to IR.
  17. >>>What is the response curve of a CCD camera?  How quickly does the CCD's
  18. >>>sensitivity taper off as the frequency of the light drops below visible
  19. >>>and into IR?   And how come I can see the IR on my monitor/view-finder?
  20. >>>(try pointing your TV remote at the cam-corder).  My potential application
  21. >>>is a pseudo-night-vision device.
  22.  
  23. >>It depends on the CCD used, and the optical filters in front of it that
  24. >>make specific CCD elements sensitive to red, green, or blue. But as you've
  25. >>observed, they do see some IR. Your monitor displays this signal as
  26. >>visible image (TV remote IR LED's are actually pretty bright).
  27.  
  28. >CCDs are reasonably sensitive to near IR at room temperature. Get them
  29. >cold (liquid nitrogen), and they're even more so; I have an astronomer
  30. >friend who uses cooled CCDs as his IR image sensors.
  31.  
  32. CCD's get less sensitive to IR as you cool them, not more. The incoming
  33. photon must combine with a 'packet' of heat energy (a phonon) to be
  34. absorbed. The sum of the photon and phonon energies must exceed the
  35. silicon band-gap to excite an electron. Lower temperatures mean fewer
  36. high energy phonons, so the cutoff wavelength decreases. The reason
  37. astronomers cool CCD's is to reduce the 'dark current' caused by those
  38. (few) high energy phonons energetic enough to excite an electron by
  39. themselves. This dark current limits exposure times to milleseconds at
  40. room temperature, or centuries at -150 deg C or so. Usually the CCD's
  41. are cooled as little as is necessary to give reasonably low noise within
  42. the exposure time they require.
  43.     If it weren't for this 'indirect' absorbtion process, CCD's
  44. would only be sensitive to photons energetic enough to excite electrons
  45. directly- the traditional 'LED red' color, and up.
  46.  
  47. (all the above applies to silicon CCDs only- as far as I know, the more
  48. exotic materials aren't CCD's as such, but standard detector arrays
  49. anyway).
  50.  
  51.  
  52. >Rick McTeague
  53. >Electrical Engineering Department, Speed Scientific School
  54. >University of Louisville, Louisville, KY 40292
  55. >(502) 588-7020
  56.  
  57. >Internet: sysrick@starbase.spd.louisville.edu
  58.  
  59.  
  60.     Andrew Williams,
  61.     Physics, Uni of West Australia.
  62.