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    EMCCD技术在低照环境中的应用

    发布时间: 2022-05-25  点击次数: 74次

    低光成像作为一种特殊的研究环境,发生在科研及生活的各个方面。在科研中,我们需要观测微弱的荧光信号,或者进行遥远的天文成像等,都需要一个强有力的微弱信号探测装置。在生活中这种需求更为常见,小到家庭监控,大到国家边境监控,一个性能优异的低光成像设备,能够很好的解决我们在“无光”环境下的生产作业。

    目前针对低光成像要求,市面上具有四种成像器件,分别为背照CCD成像器件(BCCD)、像增强CCD成像器件(ICCD)、电子轰击CCD成像器件(EBCCD)以及电子倍增CCD成像器件(EMCCD)。经过对这四类产品的响应波长、量子效率以及信噪比等参数综合比较,研究人员认为EMCCD的性能在微光成像技术中,是具有优越性的。

    电子倍增CCD的成像器件(EMCCD)主要优点有:

    (1)将响应波长延伸至1.1微米,利用了更多的夜光能量;

    (2)取消了电子发射到真空的过程,减少能量转换环节,提高了量子效率;

    (3)采用多级倍增,增益可与微通道板相比;

    (4)便于采用电子学处理信号;

    (5)全固态化,减小了体积和重量。

    由英国Raptor公司生产的背照式EMCCD相机Hawk252,其照度能够达到5x10^-5lux,在这一级别的照度下,还能够满足1280x1024的分辨率,帧率为25Hz,满足人眼观测效果。被广泛应用与全天候检测以及生物微光成像应用当中,具体产品参数如下:

     

    Hawk 252 EMCCD

    图片

     

    ●波长响应:300-1100nm

    ●分辨率:1280x1024

    ●帧频:25Hz

    ●像元大小:8x8μm

    ●动态范围:55dB

    ●读出噪声:<0.01e-

    ●照度:< 50μlux

    ●量子效率:95%@600nm

     

     

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