22.05.20Viele wissenschaftliche Kameras nutzen eine Sensorkühlung, um den Einfluss von temperaturabhängigem thermischem Dunkelstromrauschen und Hotpixeln zu reduzieren. Manche Kameras bieten mehrere Kühlmethoden zur Ableitung der überschüssigen Wärme, während für manche Kameras und Bildgebungsanwendungen keine Kühlung erforderlich ist.
Der Kamerasensor selbst wird oft durch ein Peltier-Element auf Temperaturen unter Null gekühlt, das die Wärme an das Wärmeabfuhrsystem der Kamera ableitet. Die gängigste Methode zur Wärmeabfuhr ist die Luftkühlung. Dabei tauscht ein Ventilator die überschüssige Wärme mithilfe eines Luftstroms mit der Umgebungsluft aus. Alternativ bieten einige Kameras auch die Möglichkeit, die Wärme über ein Flüssigkeitszirkulationssystem in ein Reservoir oder ein Kühlbad abzuführen. Dies kann in manchen Situationen Vorteile bieten, allerdings sind die Kosten und der Aufwand geringer.
Benötige ich eine Flüssigkeitskühlung?
Für gekühlte Kameras ist Luftkühlung in der Regel die bequemste Lösung, sofern eine ausreichende Luftzirkulation um die Kamera herum gewährleistet ist und die Raumtemperatur nicht zu hoch ist. Dies erfordert keine zusätzlichen Teile oder Installationen und es besteht keine Gefahr von Verschüttungen oder Leckagen. Es gibt jedoch zwei Hauptsituationen, in denen eine Flüssigkeitskühlung unerlässlich sein kann.
Erstens kann bei einigen Kameras eine Flüssigkeitskühlung eine niedrigere Sensortemperatur ermöglichen, was wiederum zu einem geringeren Dunkelstromrauschen führt. Wenn bei diesen Kameras lange Belichtungszeiten von mehreren zehn Sekunden bis Minuten erforderlich sind, kann das reduzierte Rauschen zu einer deutlichen Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses und der Bildqualität führen.
Zweitens: Obwohl bei der Herstellung größte Anstrengungen unternommen werden, um die Vibrationen des internen Lüfters einer Kamera zu minimieren, kann dies bei sehr empfindlichen Geräten gelegentlich problematisch sein. In diesem Fall ermöglicht die Flüssigkeitskühlung eine vibrationsfreie Kamerainstallation, wobei das Flüssigkeitszirkulationssystem dann von den empfindlichen Geräten getrennt werden kann.
