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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： 2385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

●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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