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EM-CCD相機(jī) ImagEM X2

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EM-CCD相機(jī) ImagEM X2

詳細(xì)介紹

EM-CCD相機(jī) ImagEM X2

日本濱松光子學(xué)公司推出全新一代EM-CCD相機(jī)： ImagEM X2。

ImagEM X2是一款非常多功能的相機(jī)，全畫幅下輸出速度達(dá)70幀/秒，模擬拼接（binning）操作下對(duì)興趣區(qū)域（ROIs）的輸出達(dá)1076幀/秒，工作安靜。其在接近黑暗的條件下具有很高的信噪比，而且暗電流極低，因此既能長(zhǎng)時(shí)間又能快速的進(jìn)行定量超弱光成像。當(dāng)關(guān)閉電子倍增增益（EM）后，該相機(jī)的超深滿阱容量可以在對(duì)比亮度圖像中提取信息。新增特性優(yōu)化了相機(jī)觸發(fā)、片上EM增益保護(hù)、IEEE1394b流水線連接，提高了整體信噪比和非EM的動(dòng)態(tài)范圍。濱松使用了歡迎的512 × 512 像素EM-CCD傳感器，巧妙地重新設(shè)計(jì)了具有速度和密性能的相機(jī)。

EM-CCD技術(shù)具有大像素、高量子效率以及幾乎為零的讀出噪聲，在低光量條件下具有良好表現(xiàn)。多低的光呢？如果樣品和背景之間每個(gè)像素只能得到不超過10個(gè)光子，那么EM-CCD會(huì)非常適合，比任何其他相機(jī)技術(shù)的信噪比都要好。對(duì)于生物相關(guān)的應(yīng)用，程序曝光時(shí)間為10ms到30ms ，那么樣品在每個(gè)像素上可以發(fā)射幾百到幾千的光子。但是如果要求速度更快，曝光時(shí)間更短，每像素一次照射只能采集少于10個(gè)光子，這種情況即是超低光領(lǐng)域的應(yīng)用。ImagEM X2實(shí)現(xiàn)了超快曝光成像，其靈敏度可以在缺少光子的環(huán)境中提供令人視覺滿意的在數(shù)量上有意義的圖像。

光譜響應(yīng)曲線：

產(chǎn)品特點(diǎn)：

·量子效率高達(dá)90%，EM增益1200倍

·低噪聲：ImagEM X2讀出噪聲最小可達(dá)1電子

·超高的穩(wěn)定度

·可選讀出模式：可根據(jù)樣品亮度、所需幀頻或曝光時(shí)間選擇利于圖像采集的讀出模式。

·光子成像模式：ImagEM X2會(huì)非常適合不超過10個(gè)光子的超低光領(lǐng)域的應(yīng)用。

新增特性：

·更快的讀出速度

ImagEM X2在像素讀出時(shí)鐘為22MHz情況下，能夠在全畫幅分辨率下獲得70幀/秒的速度。這超過原來的ImagEm相機(jī)兩倍，也比任何使用該傳感器的其他商業(yè)級(jí)相機(jī)要快。

·邊角讀出

通過在傳感器邊緣進(jìn)行選擇性成像，選擇最靠近芯片的讀出寄存器的像素，該相機(jī)可以在小興趣區(qū)域（regions of interests，ROIs）獲得更快的速度。

·讀出噪聲低

對(duì)任何圖像傳感器而言，讀出更快也意味著讀出噪聲增加。但是對(duì)于EM-CCD而言，由于其EM增益，可以認(rèn)為讀出噪聲與此無關(guān)。值得注意的是，ImagEM X2即使在使用EM增益之前，也比上一代具有更快的速度和更低的讀出噪聲。我們剛剛提到讀出噪聲與EM-CCD無關(guān)，在信噪比公式中的確這樣。然而，如果EM增益的首要目標(biāo)是克服讀出噪聲，那么可以通過減小ImagEM X2的增益，降低EM寄存器的電壓，使EM增益校準(zhǔn)更加穩(wěn)定，傳感器壽命更長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)指標(biāo)：

產(chǎn)品型號(hào)	C9100-23B
相機(jī)頭類型	密封真空封裝空氣/水制冷頭^*1
成像設(shè)備	電子倍增背照式幀轉(zhuǎn)移CCD
有效像素?cái)?shù)	512 (H)×512 (V)
像素尺寸	16 μm (H)×16 μm (V)
有效面積	8.19 mm (H) × 8.19 mm (V)
像素時(shí)鐘速率	22 MHz, 11 MHz, 0.6875 MHz（EM-CCD讀出），0.6875 MHz（正常CCD讀出）
EM增益	典型值4倍到1200倍^*2
超低光探測(cè)	光子成像模式（1,2,3）
快速讀出速度	70.4 幀/秒到1076 幀/秒
讀出噪聲（EM-CCD讀出）	EM增益4倍，22MHz：典型值36電子rms EM增益4倍，11MHz：典型值25電子rms EM增益4倍，0.6875MHz：典型值8電子rms EM增益1200倍：值36電子rms
讀出噪聲（正常CCD讀出）	0.6875MHz下典型值8電子rms
滿阱容量	EM-CCD讀出：典型值370 000電子，800 000電子 ^*3
模擬增益	EM-CCD讀出，22MHz：1倍 EM-CCD讀出，11/0.6875 MHz：0.5倍，1倍正常CCD讀出：1倍，2倍，3倍，4倍，5倍
制冷溫度（強(qiáng)制風(fēng)冷）	溫度控制下：穩(wěn)定在-65 ℃(0 ℃ to +30 ℃) 低速掃描下：-75 ℃（室溫+20 ℃）制冷典型值：-80 ℃（室溫+20 ℃）
制冷溫度（水冷）	溫度控制下：穩(wěn)定在-80℃（水溫+20℃）制冷典型值：-100℃（水溫低于+10 ℃）
暗電流	典型值0.005 （風(fēng)冷）、0.0005（水冷）electron/pixel/s
曝光時(shí)間（內(nèi)部同步模式）	13.9 ms 到1 s (22 MHz) 27.2 ms 到 2 h (11 MHz) 421.5 ms 到 2 h (0.6875 MHz)
曝光時(shí)間（外部觸發(fā)模式）	10 μs 到 1 s (22 MHz) 10 μs 到 2 h (11 MHz, 0.6875 MHz)
A/D 轉(zhuǎn)換	16位
輸出/外部控制	IEEE1394b
子陣列	每16行大?。ㄋ?、垂直），位置可設(shè)定
拼接（binning）	2×2, 4×4, 8×8, 16×16 ^*4
外部觸發(fā)模式	邊沿觸發(fā)、電平觸發(fā)、起始觸發(fā)、同步讀出觸發(fā)
觸發(fā)輸出	曝光時(shí)序輸出、可編程時(shí)序輸出（延時(shí)和脈沖長(zhǎng)度可變）、觸發(fā)準(zhǔn)備輸出
圖像處理特性（實(shí)時(shí)）	背景減除、暗點(diǎn)校正、遞歸濾波、幀平均、斑點(diǎn)噪聲削減^*5
EM增益保護(hù)	EM警告模式，EM保護(hù)模式