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    EMCCD技術在低照環境中的應用

    發布時間: 2022-05-25  點擊次數: 1722次

    低光成像作為一種特殊的研究環境,發生在科研及生活的各個方面。在科研中,我們需要觀測微弱的熒光信號,或者進行遙遠的天文成像等,都需要一個強有力的微弱信號探測裝置。在生活中這種需求更為常見,小到家庭監控,大到國家邊境監控,一個性能優異的低光成像設備,能夠很好的解決我們在“無光”環境下的生產作業。

    目前針對低光成像要求,市面上具有四種成像器件,分別為背照CCD成像器件(BCCD)、像增強CCD成像器件(ICCD)、電子轟擊CCD成像器件(EBCCD)以及電子倍增CCD成像器件(EMCCD)。經過對這四類產品的響應波長、量子效率以及信噪比等參數綜合比較,研究人員認為EMCCD的性能在微光成像技術中,是具有*性的。

    電子倍增CCD的成像器件(EMCCD)主要優點有:

    (1)將響應波長延伸至1.1微米,利用了更多的夜光能量;

    (2)取消了電子發射到真空的過程,減少能量轉換環節,提高了量子效率;

    (3)采用多級倍增,增益可與微通道板相比;

    (4)便于采用電子學處理信號;

    (5)全固態化,減小了體積和重量。

    由英國Raptor公司生產的背照式EMCCD相機Hawk252,其照度能夠達到5x10^-5lux,在這一級別的照度下,還能夠滿足1280x1024的分辨率,幀率為25Hz,滿足人眼觀測效果。被廣泛應用與全天候檢測以及生物微光成像應用當中,具體產品參數如下:

     

    Hawk 252 EMCCD

    圖片

     

    ●波長響應:300-1100nm

    ●分辨率:1280x1024

    ●幀頻:25Hz

    ●像元大小:8x8μm

    ●動態范圍:55dB

    ●讀出噪聲:<0.01e-

    ●照度:< 50μlux

    ●量子效率:95%@600nm

     

     

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