24/05/22Ba léir ó na braiteoirí EMCCD: méadaigh d’íogaireacht trí thorann do léitheoireachta a laghdú. Bhuel, beagnach, go réadúil, bhíomar ag méadú an chomhartha chun go mbeadh cuma níos lú ar an torann léitheoireachta.
Agus thaitin siad go mór linn, fuair siad baile láithreach le hobair ísealchomhartha amhail móilín aonair agus speictreascópacht agus ansin scaip siad i measc soláthraithe córas micreascóp le haghaidh rudaí amhail diosca sníomhach, sár-réiteach agus níos mó. Agus ansin mharaíomar iad. Nó an ndearnamar?
Tá stair ag teicneolaíocht EMCCD le dhá phríomhsholáthraí: e2V agus Texas Instruments. Thosaigh E2V, ar a dtugtar Teledyne e2V anois, ag úsáid braiteoirí luatha i dtreo dheireadh na 1990idí ach rinne sé dul chun cinn mór leis an leagan is mó a nglactar leis, ina raibh eagar de 512 x 512 le picteilíní 16 micrón.
Bhí tionchar fíor ag an braiteoir EMCCD tosaigh seo, agus is dócha an ceann is mó, agus ba é méid na bpicteilíní leath de seo i ndáiríre. Bhailigh picteilíní 16-micrón ar mhicreascóp 6 huaire níos mó solais ná an CCD ba mhó tóir ag an am, an ICX285, a bhí le feiceáil sna sraitheanna coitianta CoolSnap agus Orca. Thar mhéid na bpicteilíní, bhí na gléasanna seo soilsithe ar ais ag tiontú 30% níos mó fótón agus ag tabhairt an íogaireachta 6 huaire níos mó sin go 7.
Mar sin, bhí EMCCD seacht n-uaire níos íogaire sular chasamar air fiú agus sular thuigeamar tionchar ghnóthachan EMCCD. Anois, ar ndóigh, is féidir leat a áiteamh gur féidir leat an CCD a chur i bhfolach, nó gur féidir leat optaic a úsáid chun picteilíní níos mó a chruthú - ní dhearna formhór na ndaoine amhlaidh!
Thar aon rud eile, bhí sé ríthábhachtach torann léitheoireachta faoi bhun 1 leictreon a fháil. Bhí sé ríthábhachtach, ach ní raibh sé saor in aisce. Mhéadaigh an próiseas iolrúcháin an neamhchinnteacht maidir le tomhas an chomhartha, rud a chiallaíonn gur méadaíodh an torann lámhaigh, an sruth dorcha, agus aon rud eile a bhí againn roimh an iolrú faoi fhachtóir 1.4. Mar sin, cad a chiallaigh sé sin? Bhuel, chiallaigh sé go raibh EMCCD níos íogaire ach amháin ag solas íseal, bhuel sin an uair a bhíonn sé de dhíth ort, ceart?
I gcoinne CCD clasaiceach, ní raibh aon chomórtas ann. Picteilíní móra, níos mó QE, Gnóthachan EM. Agus bhíomar uilig sásta, go háirithe iad siúd againn a bhí i mbun díolacháin ceamara: $40,000, le do thoil ...
Na rudaí amháin a d’fhéadfaimis níos mó a dhéanamh leo ná luas, achar an braiteora, agus (ní raibh a fhios againn go raibh sé indéanta) méid picteilín níos lú.
Ansin tháinig rialuithe onnmhairithe agus comhlíonadh, agus ní raibh sin spraíúil. Is cosúil go bhfuil rianú móilíní aonair agus rianú roicéad cosúil, agus b'éigean do chuideachtaí ceamara agus a gcustaiméirí díolacháin agus onnmhairí ceamara a rialú.
Ansin tháinig sCMOS, ag tosú le gealladh don domhan - agus ansin thar na 10 mbliana ina dhiaidh sin beagnach á sheachadadh. Picteilíní níos lú a thugann na 6.5 micrón a thaitin leo do dhaoine le haghaidh cuspóirí 60x agus an torann léitheoireachta níos ísle de thart ar 1.5 leictreon. Anois, ní raibh sé seo go hiomlán cosúil le EMCCD, ach i gcomparáid leis na 6 leictreon a bhí ag an teicneolaíocht CCD chomparáideach ag an am, bhí sé iontach.
Bhí na sCMOSanna tosaigh fós soilsithe tosaigh. Ach in 2016 tháinig sCMOSanna cúil-soilsithe, agus chun é a dhéanamh níos íogaire fós i gcomparáid leis na leaganacha bunaidh soilsithe tosaigh, bhí picteilíní 11-micrón ann. Leis an méadú QE agus an méadú ar mhéid picteilíní, bhraith custaiméirí go raibh buntáiste 3.5 x acu.
Ar deireadh, in 2021, briseadh an torann léite fo-leictreon agus roinnt ceamaraí ag fáil chomh híseal le 0.25 leictreon - bhí deireadh leis ar fad i gcás EMCCD.
Nó an raibh sé...
Bhuel, is cuid den fhadhb fós méid na bpicteilíní. Arís, is féidir leat a dhéanamh cibé rud is mian leat go hoptúil ach ar an gcóras céanna, bailíonn picteilín 4.6 micrón 12 uair níos lú solais ná ceann 16 micrón.
Anois, d’fhéadfá bináil a dhéanamh, ach cuimhnigh go méadaíonn bináil le gnáth-CMOS torann de réir feidhm den fhachtóir binála. Mar sin, tá formhór na ndaoine sásta lena bpicteilíní 6.5-micrón ag smaoineamh gur féidir leo a mbealach a bináil go dtí íogaireacht, ach tá siad ag dúbailt a dtorainn léitheoireachta go 3 leictreon.
Fiú más féidir torann a laghdú, is comhréiteach fós é méid na bpicteilíní, agus go maith fiú dá bharr, chun fíor-chomharthaí a bhailiú.
Is é an rud eile ná an gnóthachan agus an codarsnacht – má bhíonn níos mó liath ann agus má dhéantar an comhartha a laghdú níos lú, bíonn codarsnacht níos fearr ann. Is féidir an torann céanna a bheith agat ach nuair nach bhfuil ach 2 liath le feiceáil in aghaidh gach leictreoin le CMOS, ní bhíonn mórán le himirt leis nuair nach bhfuil ach 5 leictreon comhartha agat.
Ar deireadh, cad faoin gcomhlaí? Uaireanta sílim go ndéanaimid dearmad ar an uirlis chumhachtach a bhí ann in EMCCD: cuidíonn comhlaí domhanda go mór agus tá siad an-éadrom agus luas-éifeachtach, go háirithe i gcórais ilchodacha casta.
Is é an t-aon cheamara sCMOS a chonaic mé a thagann gar don braiteoir EMCCD 512 x 512 ná an Aries 16. Tosaíonn sé seo le picteilíní 16-micrón agus seachadann sé 0.8 leictreon de thorann léitheoireachta gan aon ghá le bin. I gcás comharthaí os cionn 5 fhótón (in aghaidh gach picteilíní 16-micrón), is dóigh liom gurb é an ceann is fearr a chonaic mé riamh é agus thart ar leath an phraghais.
Mar sin, an bhfuil EMCCD marbh? Níl, agus ní rachaidh sé i ndáiríre go dtí go bhfaighidh muid rud éigin chomh maith sin arís. Is í an fhadhb, bhuel, na fadhbanna go léir: torann iomarcach, dul in aois gnóthachain, rialuithe onnmhairithe...
Dá mba eitleán é teicneolaíocht EMCCD, bheadh sé ina Concord. Thaitin sé go mór le gach duine a d'eitil é, ach is dócha nach raibh gá acu leis agus anois le suíocháin níos mó agus leapacha cothroma - codail na 3 huaire an chloig breise sin trasna an Atlantaigh.
Murab ionann agus Concord, tá EMCCD fós beo mar gheall ar an ngá atá ag daoine áirithe - líon beag atá ag laghdú i gcónaí - leis. Nó b'fhéidir go gceapann siad go bhfuil?
Ní dhéanann EMCCD, an teicneolaíocht íomháithe is costasaí agus is casta a úsáidtear go forleathan, duine speisialta thú, ná saineolaí íomháithe - níl tú ach ag déanamh rud éigin difriúil. Agus mura ndearna tú iarracht athrú a dhéanamh, is dócha gur cheart duit é sin a dhéanamh.
