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英國Raptor深度制冷EMCCD相機(jī)Falcon III
EMCCD技術(shù)，有時也被稱作"片上增益"技術(shù)，是一種全新的微弱光信號增強(qiáng)探測技術(shù)，它與普通的科學(xué)級CCD探測器的主要區(qū)別在于其讀出(轉(zhuǎn)移)寄存器后又接續(xù)有一串"增益寄存器"，它的電極結(jié)構(gòu)不同于轉(zhuǎn)移寄存器，信號電荷在這里得到增益。
增益寄存器與轉(zhuǎn)移寄存器的不同之處在于其中的一個電極被兩個電極取代，其中電極1被加以適當(dāng)?shù)碾妷憾姌O2提供時鐘脈沖，但該電壓比轉(zhuǎn)移電荷所需要的電壓高很多(大概為40~60V)。在電極1與電極2間產(chǎn)生的電場強(qiáng)度很大，足以使電子在轉(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生"撞擊離子化"效應(yīng)，產(chǎn)生了新的電子，即所謂的倍增或者說是增益；每次轉(zhuǎn)移的倍增倍率非常小，最多大約只有1.01~1.015倍，但是當(dāng)此過程重復(fù)相當(dāng)多次(如陸續(xù)經(jīng)過幾千個增益寄存器的轉(zhuǎn)移)，信號就會實現(xiàn)可觀的增益，可達(dá)1000倍以上。
目前EMCCD無法取代ICCD之處是它無法實現(xiàn)門控，以及納秒級門寬帶來的高時間分辨率，所以ICCD在對高時間分辨的動態(tài)測量領(lǐng)域仍是一種的手段。
工作方式：
EMCCD屬于幀轉(zhuǎn)移CCD，其工作模式分為5個步驟：
①在積分周期內(nèi)，成像區(qū)將光子轉(zhuǎn)化為電荷；
②成像區(qū)電荷轉(zhuǎn)移到存儲區(qū)；
③存儲區(qū)電荷轉(zhuǎn)移到讀出寄存器；
④讀出寄存器電荷轉(zhuǎn)移到倍增寄存器，并在其中使電子倍增；
⑤倍增后的電荷通過低噪聲讀出放大器轉(zhuǎn)換成電壓輸出。
以上的5個步驟中，與普通CCD不同之處在于第（4）步中，在倍增寄存器上施加了約50v的電壓，當(dāng)電子通過時會產(chǎn)生碰撞電離效應(yīng)產(chǎn)生電子-空穴對。
這樣，經(jīng)過多次累加，實現(xiàn)信號電子的倍增。EMCCD總共約有600級轉(zhuǎn)移，最大增益可達(dá)1000倍。
英國Raptor公司總部位于北愛爾蘭拉恩，致力于設(shè)計并制造高性能CCD、EMCCD、InGaAs、和X-Ray相機(jī)，并為科研、工業(yè)成像等應(yīng)用以及原始設(shè)備制造商(OEM)提供光學(xué)解決方案。公司通過了ISO9001:2008認(rèn)證、歐盟CE認(rèn)證以及歐盟RoHS認(rèn)證。
英國Raptor深度制冷EMCCD相機(jī)Falcon III為Raptor今年新款產(chǎn)品，可制冷至-70℃，小于1e的低噪聲以及高增益使它成為了科研工作者的關(guān)注對象。還未上市就以獲得廣泛的關(guān)注，隨著Falcon III的成功推出，相信會給所需消費者帶來極大的工作幫助。
產(chǎn)品特點：
①<1e低噪聲
②更快的讀取速度（是上一代的3倍）
③高增益x5000
④制冷至-70°C
⑤擴(kuò)展至紫外及近紅外波段（200nm~1100nm）
英國Raptor深度制冷EMCCD相機(jī)Falcon III產(chǎn)品參數(shù)：
芯片類型 | 1" Back Thinned Frame Transfer EMCCD |
分辨率 | 1024 x 1024 |
像元尺寸 | 10µm x 10µm |
有效面積 | 10.2mm x 10.2mm |
滿阱容量 | 35ke- |
Shift Register Well Depth | 200ke- |
非線性 | ＜1% |
讀出噪聲(RMS) | EM Gain ON:＜1e-EM Gain OFF:＜50e- |
幀頻 | 31Hz |
曝光時間 | 1ms to 1hr |
暗電流(e/p/s) | 0.001@-70℃ |
數(shù)字輸出格式 | 16 bit Camera Link (base configuration) |
峰值量子效率 | 95%@575nm |
響應(yīng)波長 | 300-1000nm |
動態(tài)范圍 | EM Gain ON: 91dB EM Gain OFF:57dB |
制冷 | -40℃ with fan/-70℃ with 20℃ liquid & fan |
Binning | 1 x 1 up to 32 x 32 |
鏡頭接口 | C-Mount |
同步 | Trigger IN and OUT - TTL compatible |
電源 | 12V DC±10% |
功耗 | ＜75W(TEC ON,Steady State) |
工作溫度 | -20℃ to +55℃ |
存儲溫度 | -30℃ to +60℃ |
尺寸(L*W*H) | 120.9mm x 140.2mm x 113.1mm |
重量(no lens) | ＜1.5kg |
產(chǎn)品應(yīng)用:
①Adaptive Optics and Astronomy
②Calcium signaling
③Fluorescence imaging/spectroscopy
④Flow cytometry
⑤FRET/FRAP/TIRF
⑥Genome sequencing
⑦High content screening
⑧High resolution fluorescence imaging
⑨Hyperspectral imaging
⑩Live cell imaging
