25/08/01ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಗುಣಿಸುವ CCD ಸಂವೇದಕವು ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸಲು CCD ಸಂವೇದಕದ ವಿಕಸನವಾಗಿದೆ. ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ನೂರು ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಕೇತಗಳಿಗಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫೋಟಾನ್-ಎಣಿಕೆಯ ಹಂತದವರೆಗೆ.
ಈ ಲೇಖನವು EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಯಾವುವು, ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ CCD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮುಂದಿನ ವಿಕಸನವೆಂದು ಅವುಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸೆನ್ಸರ್ ಎಂದರೇನು?
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಗುಣಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್-ಕಪಲ್ಡ್ ಡಿವೈಸ್ (EMCCD) ಸಂವೇದಕವು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ CCD ಸಂವೇದಕವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಓದುವ ಮೊದಲು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಮುಂದುವರಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಂತಹ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ EMCCDಗಳು ಏಕ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಲ್ಲವು, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ CCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಹೆಣಗಾಡುತ್ತವೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಚಿತ್ರಣ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ EMCCDಗಳನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ?
ಓದುವ ಹಂತದವರೆಗೆ, EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು CCD ಸಂವೇದಕಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ತತ್ವಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ADC ಯೊಂದಿಗೆ ಅಳತೆ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಪತ್ತೆಯಾದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು 'ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ರಿಜಿಸ್ಟರ್' ನಲ್ಲಿ ಇಂಪ್ಯಾಕ್ಷನೈಸೇಶನ್ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಗುಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ನೂರು ಹಂತಗಳ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ, ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನಿಂದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾಸ್ಕ್ಡ್ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಸರಣಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ ಪ್ರತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತರುವ ಅವಕಾಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಗುಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಚೆನ್ನಾಗಿ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಿದ EMCCD ಯ ಅಂತಿಮ ಫಲಿತಾಂಶವೆಂದರೆ ಸರಾಸರಿ ಗುಣಾಕಾರದ ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ಸುಮಾರು 300 ರಿಂದ 400 ರವರೆಗೆ. ಇದು ಪತ್ತೆಯಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಓದುವ ಶಬ್ದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಗುಣಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಓದುವ ಶಬ್ದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಈ ಗುಣಾಕಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಟಾಕಾಸ್ಟಿಕ್ ಸ್ವಭಾವವು ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಗುಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಅಂಶವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು EMCCD ಯ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವನ್ನು (SNR) ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ವಿವರ ಇಲ್ಲಿದೆ. ಹಂತ 6 ರವರೆಗೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು CCD ಸಂವೇದಕಗಳಂತೆಯೇ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ: EMCCD ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಾಗಿ ರೀಡ್ಔಟ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ತಮ್ಮ ಮಾನ್ಯತೆಯ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಮೊದಲು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಶ್ರೇಣಿಯಂತೆಯೇ (ಫ್ರೇಮ್ ವರ್ಗಾವಣೆ) ಅದೇ ಆಯಾಮಗಳ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಮುಖವಾಡದ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸರಿಸುತ್ತವೆ. ನಂತರ, ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ರೀಡ್ಔಟ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಸರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಾಲಮ್, ರೀಡ್ಔಟ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ನೊಳಗಿನ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಗುಣಾಕಾರ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ (ನಿಜವಾದ EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಲ್ಲಿ 1000 ಹಂತಗಳವರೆಗೆ), ಪ್ರತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಅವಕಾಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಗುಣಿಸುತ್ತದೆ. ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಗುಣಿಸಿದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಓದಲಾಗುತ್ತದೆ.
1. ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಲಿಯರಿಂಗ್: ಸ್ವಾಧೀನವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಇಡೀ ಸಂವೇದಕದಿಂದ (ಗ್ಲೋಬಲ್ ಶಟರ್) ತೆರವುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ: ಒಡ್ಡುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ: ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ನಂತರ, ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಸಂವೇದಕದ ಮುಖವಾಡದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಣಿಸದೆಯೇ ಅವು ಓದುವಿಕೆಗಾಗಿ ಕಾಯಬಹುದು. ಇದು 'ಫ್ರೇಮ್ ವರ್ಗಾವಣೆ' ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.
4. ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್: ಮಾಸ್ಕ್ ಮಾಡಿದ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಪತ್ತೆಯಾದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸಕ್ರಿಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಮುಂದಿನ ಫ್ರೇಮ್‌ನ (ಓವರ್‌ಲ್ಯಾಪ್ ಮೋಡ್) ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು.
5. ಓದುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: ಒಂದೊಂದೇ ಸಾಲು, ಮುಗಿದ ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಾಲಿಗೆ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು 'ರೀಡ್ಔಟ್ ರಿಜಿಸ್ಟರ್'ಗೆ ಸರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
6. ಒಂದೊಂದು ಕಾಲಮ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನಿಂದ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ರೀಡ್ಔಟ್ ನೋಡ್‌ಗೆ ಶಟಲ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
7. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ: ಮುಂದೆ, ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ರಿಜಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಗುಣಿಸುತ್ತವೆ.
8. ಓದಿ: ಗುಣಿಸಿದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ADC ಓದುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಫ್ರೇಮ್ ಓದಲ್ಪಡುವವರೆಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಒಳಿತು ಮತ್ತು ಕೆಡುಕುಗಳು
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಾಧಕ-ಬಾಧಕಗಳು
| ಅನುಕೂಲ | ವಿವರಣೆ |
| ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆ | ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಓದುವ ಶಬ್ದ (<0.2e⁻) ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. |
| ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ | ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ CCD ಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಸಹ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. |
| ಕಡಿಮೆ ಗಾಢ ಪ್ರವಾಹ | ಆಳವಾದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಉಷ್ಣ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಮಾನ್ಯತೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. |
| 'ಹಾಫ್-ಗ್ಲೋಬಲ್' ಶಟರ್ | ಫ್ರೇಮ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಅತಿ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಶಿಫ್ಟಿಂಗ್ (~1 ಮೈಕ್ರೋಸೆಕೆಂಡ್) ನೊಂದಿಗೆ ಬಹುತೇಕ ಜಾಗತಿಕ ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. |
● ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆ: ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರದೊಂದಿಗೆ, ಓದುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು (<0.2e-). ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯ ಎಂದರ್ಥ.
● ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ: CCD ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, EMCCD ಗಳ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ sCMOS ಗಿಂತ EMCCD ಉತ್ತಮ ಪತ್ತೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಇರಬಹುದು.
● ಕಡಿಮೆ ಗಾಢ ಪ್ರವಾಹ: CCD ಗಳಂತೆ, EMCCD ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಳವಾಗಿ ತಂಪಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
● 'ಹಾಫ್ ಗ್ಲೋಬಲ್' ಶಟರ್: ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಮತ್ತು ಕೊನೆಗೊಳಿಸಲು ಫ್ರೇಮ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1 ಮೈಕ್ರೋಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಕ್ರಮವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಅನಾನುಕೂಲಗಳು
| ಅನಾನುಕೂಲತೆ | ವಿವರಣೆ |
| ಸೀಮಿತ ವೇಗ | ಗರಿಷ್ಠ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳು (1 MP ನಲ್ಲಿ ~30 fps) ಆಧುನಿಕ CMOS ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. |
| ವರ್ಧನೆಯ ಶಬ್ದ | ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸ್ವಭಾವವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, SNR ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. |
| ಗಡಿಯಾರ-ಪ್ರೇರಿತ ಚಾರ್ಜ್ (CIC) | ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಚಲನೆಯು ಸುಳ್ಳು ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಅದು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. |
| ಕಡಿಮೆಯಾದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿ | ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭವು ಸಂವೇದಕವು ಸ್ಯಾಚುರೇಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ನಿಭಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. |
| ದೊಡ್ಡ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರ | ಸಾಮಾನ್ಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರಗಳು (13–16 μm) ಅನೇಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದಿರಬಹುದು. |
| ಭಾರೀ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆ | ಸ್ಥಿರವಾದ ಗುಣಾಕಾರ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಳವಾದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. |
| ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯತೆಗಳು | EM ಗಳಿಕೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ (ಗುಣಾಕಾರ ಕೊಳೆತ), ನಿಯಮಿತ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. |
| ಕಡಿಮೆ ಮಾನ್ಯತೆ ಅಸ್ಥಿರತೆ | ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯ ಮಾನ್ಯತೆಗಳು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಿಗ್ನಲ್ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. |
| ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ | ಸಂಕೀರ್ಣ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು sCMOS ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. |
| ಸೀಮಿತ ಜೀವಿತಾವಧಿ | ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ರಿಜಿಸ್ಟರ್ ಸವೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5–10 ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. |
| ರಫ್ತು ಸವಾಲುಗಳು | ಸಂಭಾವ್ಯ ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. |
● ಸೀಮಿತ ವೇಗ: ವೇಗದ EMCCDಗಳು 1 MP ನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 30 fps ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, CCD ಗಳಂತೆಯೇ, CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಿಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
● ಶಬ್ದ ಪರಿಚಯ: ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ 'ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಅಂಶ', ಅದೇ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಡಿಮೆ-ಶಬ್ದ sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ EMCCD ಗಳು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದವನ್ನು ನೀಡಬಹುದು. ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ sCMOS ಗಾಗಿ SNR ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 3e- ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಿಗೆ.
● ಗಡಿಯಾರ-ಪ್ರೇರಿತ ಚಾರ್ಜ್ (CIC): ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸದ ಹೊರತು, ಸಂವೇದಕದಾದ್ಯಂತ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು. ಈ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ರಿಜಿಸ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಗುಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಚಲನೆಯ ವೇಗಗಳು (ಗಡಿಯಾರ ದರಗಳು) ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು CIC.
● ಕಡಿಮೆಯಾದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿ: EMCCD ಓದುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ.
● ದೊಡ್ಡ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರ: EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಚಿಕ್ಕ ಗಾತ್ರ 10 μm, ಆದರೆ 13 ಅಥವಾ 16 μm ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ.
● ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಳಕೆಯಿಂದ EM ರಿಜಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸವೆದು, 'ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಕೊಳೆತ' ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಗುಣಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಲಾಭವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಕ್ಯಾಮೆರಾಗೆ ನಿಯಮಿತ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
● ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್: ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಅಸಮಂಜಸ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ದುರ್ಬಲ ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಬ್ದದಿಂದ ತುಂಬಿಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ.
● ಭಾರೀ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಂವೇದಕವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಆಳವಾದ ಸಂವೇದಕ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ EMCCD ಮಾಪನಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
● ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ: ಈ ಬಹು-ಘಟಕ ಸಂವೇದಕಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ, ಆಳವಾದ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ, ಬೆಲೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ sCMOS ಸಂವೇದಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತವೆ.
● ಸೀಮಿತ ಜೀವಿತಾವಧಿ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯು ಈ ದುಬಾರಿ ಸಂವೇದಕಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 5-10 ವರ್ಷಗಳ ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಳಕೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
● ರಫ್ತು ಸವಾಲುಗಳು: EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಆಮದು ಮತ್ತು ರಫ್ತು, ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಳಕೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಲಾಜಿಸ್ಟಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ.
EMCCD ಏಕೆ CCD ಯ ಉತ್ತರಾಧಿಕಾರಿಯಾಗಿದೆ
| ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ | ಸಿಸಿಡಿ | ಇ.ಎಂ.ಸಿ.ಸಿ.ಡಿ. |
| ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ | ಹೆಚ್ಚಿನ | ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು (ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕು) |
| ರೀಡ್ಔಟ್ ಶಬ್ದ | ಮಧ್ಯಮ | ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ (ಗಳಿಕೆಯ ಕಾರಣ) |
| ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿ | ಹೆಚ್ಚಿನ | ಮಧ್ಯಮ (ಗಳಿಕೆಯಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ) |
| ವೆಚ್ಚ | ಕೆಳಭಾಗ | ಹೆಚ್ಚಿನದು |
| ಕೂಲಿಂಗ್ | ಐಚ್ಛಿಕ | ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ |
| ಬಳಕೆಯ ಸಂದರ್ಭಗಳು | ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿತ್ರಣ | ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ, ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ |
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಹಂತವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ CCD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಇದು ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವ ಮತ್ತು ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, CCD ಸಂವೇದಕಗಳು ಕೊರತೆಯಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ EMCCD ಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆಯ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಮಸುಕಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ:
● ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನ ಕಲ್ಪನೆg: ಏಕ-ಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ (TIRF) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಂತಹ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ.
● ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ: ದೂರದ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಗ್ರಹಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ಮಸುಕಾದ ಬೆಳಕನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
● ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್: ಫೋಟಾನ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್ಮೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗಾಗಿ.
● ವಿಧಿವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಭದ್ರತೆ: ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಕಣ್ಗಾವಲು ಮತ್ತು ಕುರುಹು ಪುರಾವೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಉದ್ಯೋಗಿ.
● ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ: ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ.
ನೀವು ಯಾವಾಗ EMCCD ಸೆನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಆರಿಸಬೇಕು?
ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ CMOS ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿನ ಸುಧಾರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ, EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳ ಓದುವ ಶಬ್ದದ ಪ್ರಯೋಜನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈಗ sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಸಹ ಸಬ್‌ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಓದುವ ಶಬ್ದಕ್ಕೆ ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಇತರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳ ದೊಡ್ಡ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಒಂದು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಈ ಹಿಂದೆ EMCCD ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದರೆ, sCMOS ನಲ್ಲಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರೆ ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ, EMCCDಗಳು ಇನ್ನೂ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲವು, ಜೊತೆಗೆ ಕೆಲವು ಇತರ ಸ್ಥಾಪಿತ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗೆ 3-5e- ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೊಡ್ಡ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉಪ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಓದುವ ಶಬ್ದವು ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತಿರುವುದರಿಂದವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳುsCMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ sCMOS ನೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ.
FAQ ಗಳು
ಫ್ರೇಮ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫರ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯ ಎಷ್ಟು?
EMCCD ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ಫ್ರೇಮ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ, ಕನಿಷ್ಠ ಸಂಭವನೀಯ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯದ ಪ್ರಶ್ನೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದದ್ದು. ಒಂದೇ ಚಿತ್ರದ ಸ್ವಾಧೀನಕ್ಕಾಗಿ, ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಂಡ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಸ್ಕ್ಡ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ವೇಗವಾಗಿ ಓದಲು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ (ಉಪ-ಮೈಕ್ರೋಸೆಕೆಂಡ್) ಕನಿಷ್ಠ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯಗಳು ಸಾಧ್ಯ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಪೂರ್ಣ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರೀಮಿಂಗ್ ಆಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ ತಕ್ಷಣ, ಅಂದರೆ ಪೂರ್ಣ ಫ್ರೇಮ್ ದರದಲ್ಲಿ ಬಹು ಫ್ರೇಮ್‌ಗಳು / ಒಂದು ಚಲನಚಿತ್ರವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು, ಮೊದಲ ಚಿತ್ರವು ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ ತಕ್ಷಣ, ಮುಖವಾಡದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಓದುವಿಕೆ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಆ ಫ್ರೇಮ್ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದರರ್ಥ, ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿನಂತಿಸಿದ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ಪೂರ್ಣ-ವೇಗದ ಮಲ್ಟಿ-ಫ್ರೇಮ್ ಸ್ವಾಧೀನದ ಮೊದಲನೆಯ ನಂತರದ ನಂತರದ ಫ್ರೇಮ್‌ಗಳ ನೈಜ ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಫ್ರೇಮ್ ಸಮಯದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ 1 / ಫ್ರೇಮ್ ದರ.
sCMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು EMCCD ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿದೆಯೇ?
EMCCD ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಎರಡು ವಿಶೇಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವು ತೀವ್ರ-ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಚಿತ್ರಣ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ (5 ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಗರಿಷ್ಠ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ) ತಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿದವು. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅವುಗಳ ದೊಡ್ಡ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು, 16 μm ವರೆಗೆ, ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದಾಗಿ ಅವುಗಳ <1e-read ಶಬ್ದ.
ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯsCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾEMCCD ಗಳ ಹಲವಾರು ನ್ಯೂನತೆಗಳಿಲ್ಲದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಅಂಶವಿಲ್ಲದೆ, ಇದೇ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿದೆ. ಟಕ್ಸೆನ್‌ನ ಮೇಷ 16 ನಂತಹ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು 0.8e- ಓದುವ ಶಬ್ದದೊಂದಿಗೆ 16 μm ಬ್ಯಾಕ್-ಇಲ್ಯುಮಿನೇಟೆಡ್ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು 'ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ' ದೊಡ್ಡ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, ಬಿನ್ನಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರೀಡ್ ಶಬ್ದದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದಿಂದಾಗಿ ಈ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿನ್ ಮಾಡಿದ sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.
ನೀವು EMCCD ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಬಯಸಿದರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡಿ:
EMCCD ಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದೇ ಮತ್ತು ನಾವು ಅದನ್ನು ಎಂದಾದರೂ ಬಯಸುತ್ತೇವೆಯೇ?
ಟಕ್ಸೆನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್. ಎಲ್ಲ ಹಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಕಾಯ್ದಿರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವಾಗ, ದಯವಿಟ್ಟು ಮೂಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು:www.ಟಕ್ಸೆನ್.ಕಾಮ್
