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EM-CCD相機 ImagEM X2

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頂尖科儀（中國）股份有限公司
2021-03-19 22:02:47
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【簡單介紹】

【詳細說明】

EM-CCD相機 ImagEM X2

日本濱松光子學公司推出全新一代EM-CCD相機： ImagEM X2。

ImagEM X2是一款非常多功能的相機，全畫幅下輸出速度達70幀/秒，模擬拼接（binning）操作下對興趣區域（ROIs）的輸出達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，因此既能長時間又能快速的進行定量超弱光成像。當關閉電子倍增增益（EM）后，該相機的超深滿阱容量可以在低對比亮度圖像中提取信息。新增特性優化了相機觸發、片上EM增益保護、IEEE1394b流水線連接，提高了整體信噪比和非EM的動態范圍。濱松使用了的512 × 512 像素EM-CCD傳感器，巧妙地重新設計了具有大速度和密性能的相機。

EM-CCD技術具有大像素、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。多低的光呢？如果樣品和背景之間每個像素只能得到不超過10個光子，那么EM-CCD會非常適合，比任何其他相機技術的信噪比都要好。對于生物相關的應用，程序曝光時間為10ms到30ms ，那么樣品在每個像素上可以發射幾百到幾千的光子。但是如果要求速度更快，曝光時間更短，每像素一次照射只能采集少于10個光子，這種情況即是超低光領域的應用。ImagEM X2實現了超快曝光成像，其靈敏度可以在缺少光子的環境中提供令人視覺滿意的在數量上有意義的圖像。

光譜響應曲線：

產品特點：

·量子效率高達90%，EM增益大1200倍

·低噪聲：ImagEM X2讀出噪聲小可達1電子

·超高的穩定度

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

·光子成像模式：ImagEM X2會非常適合不超過10個光子的超低光領域的應用。

新增特性：

·更快的讀出速度

ImagEM X2在像素讀出時鐘為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相機兩倍，也比任何使用該傳感器的其他商業級相機要快。

·邊角讀出

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

·讀出噪聲低

對任何圖像傳感器而言，讀出更快也意味著讀出噪聲增加。但是對于EM-CCD而言，由于其EM增益，可以認為讀出噪聲與此無關。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，在信噪比公式中的確這樣。然而，如果EM增益的首要目標是克服讀出噪聲，那么可以通過減小ImagEM X2的增益，降低EM寄存器的電壓，使EM增益校準更加穩定，傳感器壽命更長來實現。

技術指標：

產品型號	C9100-23B
相機頭類型	密封真空封裝空氣/水制冷頭^*1
成像設備	電子倍增背照式幀轉移CCD
有效像素數	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	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：大值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，大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（強制風冷）	溫度控制下：穩定在-65 ℃(0 ℃ to +30 ℃) 低速掃描下：-75 ℃（室溫+20 ℃）大制冷典型值：-80 ℃（室溫+20 ℃）
制冷溫度（水冷）	溫度控制下：穩定在-80℃（水溫+20℃）大制冷典型值：-100℃（水溫低于+10 ℃）
暗電流	典型值0.005 （風冷）、0.0005（水冷）electron/pixel/s
曝光時間（內部同步模式）	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)
曝光時間（外部觸發模式）	10 μs 到 1 s (22 MHz) 10 μs 到 2 h (11 MHz, 0.6875 MHz)
A/D 轉換	16位
輸出/外部控制	IEEE1394b
子陣列	每16行大小（水平、垂直），位置可設定
拼接（binning）	2×2, 4×4, 8×8, 16×16 ^*4
外部觸發模式	邊沿觸發、電平觸發、起始觸發、同步讀出觸發
觸發輸出	曝光時序輸出、可編程時序輸出（延時和脈沖長度可變）、觸發準備輸出
圖像處理特性（實時）	背景減除、暗點校正、遞歸濾波、幀平均、斑點噪聲削減^*5
EM增益保護	EM警告模式，EM保護模式

產品應用：

--蛋白質相互作用

--細胞網絡中的鈣波和細胞內離子流出

--實施轉盤共聚焦顯微成像

--TIRF顯微成像單原子成像

--體內血細胞熒光顯微

--熒光基因表達成像


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