២៥/០៧/២៩នៅក្នុងវិស័យរូបភាព bioluminescence high-throughput imaging និងការរកឃើញពន្លឺទាបក្នុងល្បឿនលឿនឧស្សាហកម្ម ការសម្រេចបាននូវតុល្យភាពដ៏ល្អប្រសើររវាងល្បឿនរូបភាព និង sensitivity គឺជាឧបសគ្គស្នូលដែលកំណត់ការរីកចំរើនផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាជាយូរមកហើយ។ ដំណោះស្រាយរូបភាពអារេតាមលីនេអ៊ែរ ឬតំបន់ប្រពៃណី ជារឿយៗប្រឈមមុខនឹងការដោះដូរដ៏លំបាក ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការរក្សាបានទាំងប្រសិទ្ធភាពនៃការរកឃើញ និងដំណើរការប្រព័ន្ធ។ ជាលទ្ធផល ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃឧស្សាហកម្មត្រូវបានរារាំងយ៉ាងខ្លាំង។
ការណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យា TDI-sCMOS ដែលបំភ្លឺខាងក្រោយកំពុងចាប់ផ្តើមដើម្បីដោះស្រាយដែនកំណត់ទាំងនេះ។ បច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិតថ្មីនេះមិនត្រឹមតែដោះស្រាយដែនកំណត់រូបវ័ន្តនៃការថតរូបភាពល្បឿនលឿនក្នុងលក្ខខណ្ឌពន្លឺតិចប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងពង្រីកការប្រើប្រាស់របស់វាលើសពីវិទ្យាសាស្ត្រជីវិតទៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្មកម្រិតខ្ពស់ដូចជា អធិការកិច្ច semiconductor និងការផលិតភាពជាក់លាក់។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ទាំងនេះ TDI-sCMOS កាន់តែមានភាពពាក់ព័ន្ធនៅក្នុងកម្មវិធីរូបភាពឧស្សាហកម្មទំនើប។
អត្ថបទនេះរៀបរាប់អំពីគោលការណ៍ស្នូលនៅពីក្រោយការថតរូបភាព TDI តាមដានការវិវត្តរបស់វា និងពិភាក្សាអំពីតួនាទីដែលកំពុងកើនឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធឧស្សាហកម្ម។
ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍នៃ TDI: របកគំហើញនៅក្នុងរូបភាពថាមវន្ត
Time Delay Integration (TDI) គឺជាបច្ចេកវិទ្យានៃការទទួលបានរូបភាពដោយផ្អែកលើគោលការណ៍ស្កេនបន្ទាត់ដែលផ្តល់នូវលក្ខណៈបច្ចេកទេសសំខាន់ៗពីរ៖
ការទិញយកថាមវន្តសមកាលកម្ម
មិនដូចកាមេរ៉ាតំបន់ប្រពៃណីដែលដំណើរការលើវដ្ត "stop-shot-move" ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI បន្តបង្ហាញរូបភាពនៅពេលកំពុងធ្វើចលនា។ នៅពេលដែលគំរូផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់វាលនៃទិដ្ឋភាព ឧបករណ៏ TDI ធ្វើសមកាលកម្មចលនារបស់ជួរឈរភីកសែលជាមួយនឹងល្បឿនរបស់វត្ថុ។ ការធ្វើសមកាលកម្មនេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការប៉ះពាល់ជាបន្តបន្ទាប់ និងការប្រមូលផ្តុំបន្ទុកថាមវន្តនៃវត្ថុដូចគ្នាក្នុងរយៈពេលយូរ អនុញ្ញាតឱ្យរូបភាពប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពសូម្បីតែក្នុងល្បឿនលឿនក៏ដោយ។
ការបង្ហាញរូបភាព TDI៖ ចលនាគំរូសំរបសំរួល និងការបញ្ចូលបន្ទុក
ការប្រមូលដែនគិតថ្លៃ
ជួរឈរភីកសែលនីមួយៗបំលែងពន្លឺចូលទៅជាបន្ទុកអគ្គិសនី ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានដំណើរការតាមរយៈដំណាក់កាលអានគំរូជាច្រើន។ ដំណើរការប្រមូលផ្តុំជាបន្តបន្ទាប់នេះមានប្រសិទ្ធភាពបង្កើនសញ្ញាខ្សោយដោយកត្តា N ដែល N តំណាងឱ្យចំនួនកម្រិតនៃការរួមបញ្ចូល ការកែលម្អសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេង (SNR) ក្រោមលក្ខខណ្ឌពន្លឺមានកំណត់។
រូបភាពនៃគុណភាពរូបភាពនៅដំណាក់កាល TDI ផ្សេងៗគ្នា
ការវិវត្តន៍នៃបច្ចេកវិទ្យា TDI: ពី CCD ទៅ Back-Illuminated sCMOS
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI ត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងនៅលើវេទិកា CCD ឬ CMOS ដែលបំភ្លឺផ្នែកខាងមុខ ប៉ុន្តែស្ថាបត្យកម្មទាំងពីរមានដែនកំណត់នៅពេលអនុវត្តចំពោះរូបភាពលឿន និងពន្លឺតិច។
TDI-CCD
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI-CCD ដែលមានពន្លឺខាងក្រោយអាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាព quantum (QE) ជិត 90% ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្មការអានសៀរៀលរបស់ពួកគេដាក់កម្រិតល្បឿននៃរូបភាព ជាធម្មតាអត្រាបន្ទាត់នៅតែស្ថិតនៅក្រោម 100 kHz ជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្រិត 2K ដំណើរការនៅប្រហែល 50 kHz ។
ផ្នែកខាងមុខ-បំភ្លឺ TDI-CMOS
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI-CMOS ដែលមានពន្លឺខាងមុខផ្តល់នូវល្បឿនអានលឿនជាងមុន ជាមួយនឹងអត្រាបន្ទាត់កម្រិត 8K-resolution ឡើងដល់ 400 kHz។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កត្តារចនាសម្ព័ន្ធកំណត់ QE របស់ពួកគេ ជាពិសេសនៅក្នុងជួររលកខ្លីជាង ដែលជារឿយៗរក្សាវាឱ្យនៅខាងក្រោម 60% ។
ការរីកចម្រើនគួរឱ្យកត់សម្គាល់បានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 2020 ជាមួយនឹងការចេញផ្សាយរបស់ Tucsenកាមេរ៉ា Dhyana 9KTDI sCMOSកាមេរ៉ា TDI-sCMOS បំភ្លឺខាងក្រោយ។ វាសម្គាល់ការលោតផ្លោះដ៏សំខាន់ក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នានូវភាពរសើបខ្ពស់ជាមួយនឹងការដំណើរការ TDI ល្បឿនលឿន៖
-
ប្រសិទ្ធភាព Quantum៖ 82% កំពូល QE—ប្រហែល 40% ខ្ពស់ជាងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI-CMOS ដែលបំភ្លឺខាងមុខធម្មតា ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ការថតពន្លឺតិច។
-
អត្រាបន្ទាត់៖ 510 kHz នៅកម្រិតភាពច្បាស់ 9K ដែលបកប្រែទៅជាការបញ្ជូនទិន្នន័យ 4.59 ជីហ្គាភិចសែលក្នុងមួយវិនាទី។
បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងនៅក្នុងការស្កេន fluorescence កម្រិតខ្ពស់ ដែលកាមេរ៉ាបានចាប់យករូបភាព 2-gigapixel នៃគំរូ fluorescent 30 mm × 17 mm ក្នុងរយៈពេល 10.1 វិនាទីក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រព័ន្ធដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើង ដោយបង្ហាញពីការកើនឡើងយ៉ាងច្រើនក្នុងល្បឿនរូបភាព និងភាពច្បាស់លាស់លម្អិតជាងប្រព័ន្ធស្កែនផ្ទៃធម្មតា។
រូបភាព៖ Dhyana 9KTDI ជាមួយ Zaber MVR motorized stage
កម្មវត្ថុ: 10X ពេលវេលាទទួលបាន៖ 10.1s ពេលបញ្ចេញ៖ 3.6ms
ទំហំរូបភាព: 30mm x 17mm 58,000 x 34,160 ភីកសែល
គុណសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃបច្ចេកវិទ្យា TDI
ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI កកកុញសញ្ញានៅលើការប៉ះពាល់ច្រើន បង្កើនការអនុវត្តពន្លឺតិច។ ជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI-sCMOS ដែលមានពន្លឺខាងក្រោយ ប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចលើសពី 80% គឺអាចសម្រេចបាន ដែលគាំទ្រកិច្ចការដែលទាមទារដូចជាការថតរូបភាព fluorescence និងការត្រួតពិនិត្យកន្លែងងងឹត។
ការសម្តែងល្បឿនលឿន
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI ត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការថតរូបភាពឆ្លងកាត់កម្រិតខ្ពស់ ចាប់យកវត្ថុដែលមានចលនាលឿនជាមួយនឹងភាពច្បាស់លាស់ល្អឥតខ្ចោះ។ តាមរយៈការធ្វើសមកាលកម្មការអានភីកសែលជាមួយនឹងចលនាវត្ថុ TDI ស្ទើរតែលុបបំបាត់ចលនាព្រិលៗ និងគាំទ្រការត្រួតពិនិត្យផ្អែកលើឧបករណ៍បញ្ជូន ការស្កេនតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង និងសេណារីយ៉ូដែលមានការបញ្ជូនខ្ពស់ផ្សេងទៀត។
ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាន (SNR)
តាមរយៈការរួមបញ្ចូលសញ្ញាឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលជាច្រើន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI អាចបង្កើតរូបភាពគុណភាពខ្ពស់ជាងមុនជាមួយនឹងការបំភ្លឺតិចជាង កាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការឆ្លុះរូបថតនៅក្នុងគំរូជីវសាស្រ្ត និងកាត់បន្ថយភាពតានតឹងកម្ដៅនៅក្នុងសម្ភារៈរសើប។
កាត់បន្ថយភាពងាយរងគ្រោះចំពោះការជ្រៀតជ្រែកជុំវិញ
មិនដូចប្រព័ន្ធស្កែនតំបន់ទេ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TDI មិនសូវប៉ះពាល់ដោយពន្លឺព័ទ្ធជុំវិញ ឬការឆ្លុះបញ្ជូលគ្នាទេ ដោយសារតែការប៉ះពាល់ដោយបន្ទាត់ដោយបន្ទាត់ដែលធ្វើសមកាលកម្មរបស់ពួកគេ ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែរឹងមាំនៅក្នុងបរិយាកាសឧស្សាហកម្មស្មុគស្មាញ។
ឧទាហរណ៍កម្មវិធី៖ អធិការកិច្ច Wafer
នៅក្នុងផ្នែក semiconductor កាមេរ៉ា sCMOS ស្កែនតំបន់ត្រូវបានប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការរកឃើញពន្លឺតិច ដោយសារល្បឿន និងភាពប្រែប្រួលរបស់វា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចមានគុណវិបត្តិ៖
-
កន្លែងមើលមានកំណត់៖ ស៊ុមជាច្រើនចាំបាច់ត្រូវដេរភ្ជាប់គ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យដំណើរការចំណាយពេលច្រើន។
-
ការស្កេនយឺតជាងមុន៖ ការស្កេននីមួយៗតម្រូវឱ្យរង់ចាំដំណាក់កាលដើម្បីដោះស្រាយ មុនពេលចាប់យករូបភាពបន្ទាប់។
-
ការភ្ជាប់វត្ថុបុរាណ៖ ចន្លោះរូបភាព និងភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាប៉ះពាល់ដល់គុណភាពស្កេន។
រូបភាព TDI ជួយដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ៖
-
ការស្កែនបន្ត៖ TDI គាំទ្រការស្កែនធំ ដោយមិនមានការរំខាន ដោយមិនចាំបាច់មានស្នាមស៊ុម។
-
ការទិញលឿនជាងមុន៖ អត្រាបន្ទាត់ខ្ពស់ (រហូតដល់ 1 MHz) លុបបំបាត់ការពន្យារពេលរវាងការចាប់យក។
-
ភាពដូចគ្នានៃរូបភាពប្រសើរឡើង៖ វិធីសាស្ត្រស្កែនបន្ទាត់របស់ TDI កាត់បន្ថយការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃទិដ្ឋភាព និងធានានូវភាពត្រឹមត្រូវនៃធរណីមាត្រទូទាំងការស្កេនទាំងមូល។
TDI VS ស្កេនតំបន់
រូបភាព៖ TDI អនុញ្ញាតឱ្យដំណើរការទិញបន្ត និងរលូនជាងមុន
កាមេរ៉ា Gemini 8KTDI sCMOS របស់ Tucsen មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការត្រួតពិនិត្យកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេយ៉ាងជ្រៅ។ យោងតាមការធ្វើតេស្តផ្ទៃក្នុងរបស់ Tucsen កាមេរ៉ាសម្រេចបាន 63.9% QE នៅ 266 nm និងរក្សាស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពបន្ទះឈីបនៅ 0°C លើសពីការប្រើប្រាស់បានយូរ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីដែលងាយនឹងកាំរស្មីយូវី។
ការពង្រីកការប្រើប្រាស់៖ ពីរូបភាពពិសេស ដល់ការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ
TDI មិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះកម្មវិធីពិសេស ឬការធ្វើតេស្តគោលទេ។ ការផ្តោតអារម្មណ៍បានផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការធ្វើសមាហរណកម្មជាក់ស្តែងទៅក្នុងប្រព័ន្ធឧស្សាហកម្ម។
ស៊េរី Gemini TDI របស់ Tucsen ផ្តល់ជូននូវដំណោះស្រាយពីរប្រភេទ៖
1. ម៉ូដែលស្មាតហ្វូន៖ រចនាឡើងសម្រាប់ករណីប្រើប្រាស់កម្រិតខ្ពស់ ដូចជាការត្រួតពិនិត្យ wafer ផ្នែកខាងមុខ និងការរកឃើញពិការភាពកាំរស្មី UV ។ ម៉ូដែលទាំងនេះផ្តល់អាទិភាពដល់ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ ស្ថេរភាព និងដំណើរការបញ្ជូន។
2. បំរែបំរួលបង្រួម៖ តូចជាង ខ្យល់ត្រជាក់ និងថាមពលទាប—កាន់តែសមរម្យសម្រាប់ប្រព័ន្ធបង្កប់។ ម៉ូដែលទាំងនេះរួមមាន CXP (CoaXPress) ចំណុចប្រទាក់ល្បឿនលឿនសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលយ៉ាងរលូន។
ពីការថតរូបភាពឆ្លងកាត់កម្រិតខ្ពស់នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិត ដល់ការត្រួតពិនិត្យសារធាតុ semiconductor ភាពជាក់លាក់ ការបំភ្លឺខាងក្រោយ TDI-sCMOS កំពុងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងការបង្កើនលំហូរការងារនៃរូបភាព។
សំណួរគេសួរញឹកញាប់
សំណួរទី 1: តើ TDI ដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?
TDI ធ្វើសមកាលកម្មការផ្ទេរបន្ទុកឆ្លងកាត់ជួរភីកសែលជាមួយនឹងចលនារបស់វត្ថុ។ នៅពេលដែលវត្ថុផ្លាស់ទី ជួរនីមួយៗប្រមូលផ្តុំការប៉ះពាល់ផ្សេងទៀត ដែលបង្កើនភាពប្រែប្រួល ជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានពន្លឺតិច និងល្បឿនលឿន។
សំណួរទី 2: តើបច្ចេកវិទ្យា TDI អាចប្រើបាននៅឯណា?
TDI គឺល្អសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យ semiconductor ការស្កេនហ្វ្លុយអូរីស ការត្រួតពិនិត្យ PCB និងកម្មវិធីរូបភាពដែលមានល្បឿនលឿន និងគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ផ្សេងទៀត ដែលជាកន្លែងដែលមានការព្រួយបារម្ភអំពីចលនាព្រិល និងការបំភ្លឺទាប។
សំណួរទី 3: តើខ្ញុំគួរពិចារណាអ្វីខ្លះនៅពេលជ្រើសរើសកាមេរ៉ា TDI សម្រាប់កម្មវិធីឧស្សាហកម្ម?
នៅពេលជ្រើសរើសកាមេរ៉ា TDI កត្តាសំខាន់ៗរួមមាន អត្រាបន្ទាត់ ប្រសិទ្ធភាព quantum គុណភាពបង្ហាញ ការឆ្លើយតបនៃវិសាលគម (ជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធី UV ឬ NIR) និងស្ថេរភាពកម្ដៅ។
សម្រាប់ការពន្យល់លម្អិតអំពីរបៀបគណនាអត្រាបន្ទាត់ សូមមើលអត្ថបទរបស់យើង៖
ស៊េរី TDI - របៀបគណនាប្រេកង់បន្ទាត់នៃកាមេរ៉ា
Tucsen Photonics Co., Ltd. រក្សាសិទ្ធិគ្រប់យ៉ាង។ នៅពេលដកស្រង់ សូមទទួលស្គាល់ប្រភព៖www.tucsen.com
