24/05/22ເຊັນເຊີ EMCCD ເປັນການເປີດເຜີຍ: ເພີ່ມຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງທ່ານໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນການອ່ານຂອງທ່ານ. ດີ, ເກືອບ, ຕົວຈິງແລ້ວພວກເຮົາໄດ້ເພີ່ມສັນຍານເພື່ອເຮັດໃຫ້ສຽງອ່ານຂອງທ່ານເບິ່ງຄືວ່າມັນນ້ອຍລົງ.
ແລະພວກເຮົາຮັກພວກເຂົາ, ພວກເຂົາພົບເຫັນເຮືອນທັນທີທີ່ມີສັນຍານຕ່ໍາເຊັ່ນ: ໂມເລກຸນດຽວແລະ spectroscopy ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແຜ່ຂະຫຍາຍໃນບັນດາຜູ້ໃຫ້ບໍລິການລະບົບກ້ອງຈຸລະທັດສໍາລັບສິ່ງຕ່າງໆເຊັ່ນແຜ່ນ spinning, ຄວາມລະອຽດສູງສຸດແລະອື່ນໆ. ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນພວກເຮົາໄດ້ຂ້າພວກເຂົາ. ຫຼືພວກເຮົາ?
ເທກໂນໂລຍີ EMCCD ມີປະຫວັດຂອງມັນກັບສອງຜູ້ສະຫນອງທີ່ສໍາຄັນ: e2V ແລະ Texas Instruments. E2V, ໃນປັດຈຸບັນ Teledyne e2V, ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການມ້ວນນີ້ດ້ວຍເຊັນເຊີໃນຕອນຕົ້ນໄປສູ່ທ້າຍຊຸມປີ 1990 ແຕ່ໄດ້ກ້າວໄປຢ່າງຈິງຈັງດ້ວຍຕົວແປທີ່ຍອມຮັບຫຼາຍທີ່ສຸດ, ມີອາເຣ 512 x 512 ທີ່ມີຄວາມລະອຽດ 16 ໄມໂຄຣນ.
ເຊັນເຊີ EMCCD ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ແລະອາດຈະເປັນທີ່ເດັ່ນຊັດທີ່ສຸດມີຜົນກະທົບທີ່ແທ້ຈິງແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງນີ້ແມ່ນຂະຫນາດ pixels ລວງ. 16-micron pixels ໃນກ້ອງຈຸລະທັດເກັບເອົາແສງສະຫວ່າງ 6 ເທົ່າຫຼາຍກ່ວາ CCD ທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດໃນເວລານັ້ນ, ICX285, ເດັ່ນໃນຊຸດ CoolSnap ແລະ Orca ທີ່ນິຍົມ. ນອກເຫນືອຈາກຂະຫນາດ pixels ລວງ, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຮັບການສະຫວ່າງກັບຄືນໄປບ່ອນ 30% ໂຟຕອນທີ່ເອົາຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍກວ່າ 6 ເທົ່າເປັນ 7.
ດັ່ງນັ້ນ EMCCD ທີ່ມີປະສິດທິພາບແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍກວ່າ 7 ເທົ່າກ່ອນທີ່ພວກເຮົາຈະເປີດມັນແລະໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຂອງການໄດ້ຮັບ EMCCD. ດຽວນີ້, ແນ່ນອນທ່ານສາມາດໂຕ້ຖຽງວ່າທ່ານສາມາດໃສ່ CCD, ຫຼືທ່ານສາມາດໃຊ້ optics ເພື່ອສ້າງຂະຫນາດ pixels ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ - ມັນເປັນພຽງແຕ່ຄົນສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ໄດ້ເຮັດ!
ນອກເຫນືອຈາກນີ້, ການອ່ານສິ່ງລົບກວນຂ້າງລຸ່ມນີ້ 1 ເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນສໍາຄັນ. ມັນເປັນທີ່ສໍາຄັນ, ແຕ່ວ່າມັນບໍ່ໄດ້ຟຣີ. ຂະບວນການຄູນໄດ້ເພີ່ມຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງການວັດແທກສັນຍານທີ່ຫມາຍເຖິງສຽງຂອງການສັກຢາ, ກະແສຊ້ໍາ, ແລະສິ່ງອື່ນໃດທີ່ພວກເຮົາມີກ່ອນທີ່ຈະຄູນເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍປັດໃຈ 1.4. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຫມາຍຄວາມວ່າແນວໃດ? ດີ, ມັນຫມາຍຄວາມວ່າ EMCCD ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍແຕ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນແສງສະຫວ່າງຫນ້ອຍ, ມັນແມ່ນເວລາທີ່ທ່ານຕ້ອງການມັນຖືກຕ້ອງບໍ?
ຕໍ່ກັບ CCD ຄລາສສິກ, ມັນບໍ່ມີການແຂ່ງຂັນ. pixels ໃຫຍ່, QE ຫຼາຍ, EM Gain. ແລະພວກເຮົາທຸກຄົນມີຄວາມສຸກ, ໂດຍສະເພາະຜູ້ທີ່ຂອງພວກເຮົາໃນການຂາຍກ້ອງຖ່າຍຮູບ: $ 40,000, ກະລຸນາ ...
ສິ່ງດຽວທີ່ພວກເຮົາສາມາດເຮັດໄດ້ຫຼາຍກວ່ານັ້ນແມ່ນຄວາມໄວ, ພື້ນທີ່ເຊັນເຊີ, ແລະ (ບໍ່ແມ່ນວ່າພວກເຮົາຮູ້ວ່າມັນເປັນໄປໄດ້) ຂະຫນາດ pixels ລວງທີ່ນ້ອຍກວ່າ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການຄວບຄຸມການສົ່ງອອກແລະການປະຕິບັດຕາມມາ, ແລະນັ້ນບໍ່ແມ່ນຄວາມມ່ວນ. ມັນ turns ໃຫ້ເຫັນວ່າການຕິດຕາມໂມເລກຸນດຽວແລະບັ້ງໄຟຕິດຕາມແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ແລະບໍລິສັດກ້ອງຖ່າຍຮູບແລະລູກຄ້າຂອງເຂົາເຈົ້າຕ້ອງຄວບຄຸມການຂາຍກ້ອງຖ່າຍຮູບແລະການສົ່ງອອກ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, sCMOS ມາ, ເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການໃຫ້ສັນຍາກັບໂລກ - ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃນໄລຍະ 10 ປີຂ້າງຫນ້າເກືອບຈະສົ່ງມັນ. pixels ຂະຫນາດນ້ອຍເຮັດໃຫ້ຄົນໄດ້ 6.5 microns ເຂົາເຈົ້າຮັກສໍາລັບຈຸດປະສົງ 60x ແລະທັງຫມົດທີ່ມີສຽງອ່ານຕ່ໍາປະມານ 1.5 ເອເລັກໂຕຣນິກ. ໃນປັດຈຸບັນນີ້ບໍ່ແມ່ນ EMCCD ຂ້ອນຂ້າງ, ແຕ່ຕໍ່ກັບ 6 ເອເລັກໂຕຣນິກຂອງເຕັກໂນໂລຢີ CCD ປຽບທຽບໃນເວລານັ້ນແມ່ນຫນ້າປະຫລາດໃຈ.
sCMOS ເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນຍັງສະຫວ່າງດ້ານຫນ້າ. ແຕ່ໃນປີ 2016 ກັບຄືນໄປບ່ອນ sCMOS illuminated ມາຮອດ, ແລະເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນປະກົດວ່າມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ກັບສະບັບຫນ້າ illuminated ຕົ້ນສະບັບມັນມີ 11-micron pixels. ດ້ວຍການເພີ່ມ QE ແລະການເພີ່ມຂະຫນາດ pixels ລວງ, ລູກຄ້າຮູ້ສຶກວ່າພວກເຂົາມີປະໂຫຍດ 3.5 x.
ໃນທີ່ສຸດ, ໃນປີ 2021, ສຽງອ່ານເອເລັກໂຕຣນິກຍ່ອຍໄດ້ແຕກຫັກໂດຍບາງກ້ອງຖ່າຍຮູບໄດ້ຮັບຕ່ໍາເຖິງ 0.25 ເອເລັກໂຕຣນິກ - ມັນຫມົດໄປສໍາລັບ EMCCD.
ຫຼືວ່າ...
ດີ, ບັນຫາເລັກນ້ອຍແມ່ນຍັງຂະຫນາດ pixels ລວງ. ອີກເທື່ອ ໜຶ່ງ ເຈົ້າສາມາດເຮັດສິ່ງທີ່ທ່ານຕ້ອງການ optically ແຕ່ໃນລະບົບດຽວກັນ, pixels ລວງ 4.6 micron ລວບລວມແສງສະຫວ່າງ 12 x ຫນ້ອຍກວ່າ 16-micron.
ຕອນນີ້ເຈົ້າສາມາດໃສ່ຖັງໄດ້, ແຕ່ຈື່ໄວ້ວ່າ binning ກັບ CMOS ປົກກະຕິຈະເພີ່ມສຽງລົບກວນໂດຍການທໍາງານຂອງປັດໄຈ binning. ດັ່ງນັ້ນຄົນສ່ວນໃຫຍ່ມີຄວາມສຸກກັບ pixels 6.5-micron ຂອງພວກເຂົາທີ່ຄິດວ່າພວກເຂົາສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມອ່ອນໄຫວ, ແຕ່ພວກເຂົາເພີ່ມສຽງອ່ານຂອງພວກເຂົາເປັນ 3 ເອເລັກໂຕຣນິກ.
ເຖິງແມ່ນວ່າສິ່ງລົບກວນສາມາດຫຼຸດລົງ, ຂະຫນາດ pixels ລວງ, ແລະເຕັມທີ່ທີ່ດີສໍາລັບເລື່ອງນັ້ນ, ຍັງເປັນການປະນີປະນອມສໍາລັບການເກັບກໍາສັນຍານທີ່ແທ້ຈິງ.
ສິ່ງອື່ນແມ່ນການໄດ້ຮັບແລະຄວາມຄົມຊັດ - ການມີສີຂີ້ເຖົ່າຫຼາຍຂື້ນແລະຕັດສັນຍານຂອງທ່ານໃຫ້ນ້ອຍລົງ, ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ດີຂຶ້ນ. ທ່ານສາມາດມີສິ່ງລົບກວນຄືກັນແຕ່ເມື່ອທ່ານສະແດງພຽງແຕ່ 2 ສີຂີ້ເຖົ່າສໍາລັບທຸກໆເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີ CMOS ທ່ານບໍ່ຫຼາຍປານໃດທີ່ຈະຫລິ້ນກັບໃນເວລາທີ່ທ່ານມີພຽງແຕ່ 5 ເອເລັກໂຕຣນິກຂອງສັນຍານ.
ສຸດທ້າຍ, ແມ່ນຫຍັງກ່ຽວກັບການປິດປະຕູ? ບາງຄັ້ງຂ້າພະເຈົ້າຄິດວ່າພວກເຮົາລືມວ່າເຄື່ອງມືນີ້ມີອໍານາດຫຼາຍປານໃດໃນ EMCCD: shutters ທົ່ວໂລກຊ່ວຍໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງແລະມີຄວາມສະຫວ່າງແລະຄວາມໄວຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນລະບົບຫຼາຍອົງປະກອບທີ່ສັບສົນ.
ກ້ອງຖ່າຍຮູບ sCMOS ດຽວທີ່ຂ້ອຍໄດ້ເຫັນມາໃກ້ໆກັບເຊັນເຊີ 512 x 512 EMCCD ແມ່ນ Aries 16. ນີ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ pixels 16-micron ແລະສົ່ງ 0.8 ເອເລັກໂຕຣນິກຂອງສິ່ງລົບກວນທີ່ອ່ານໄດ້ໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃສ່ຖັງ. ສໍາລັບສັນຍານທີ່ສູງກວ່າ 5 photons (ຕໍ່ 16-micron pixel), ຂ້າພະເຈົ້າຄິດວ່າມັນເປັນທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ຂ້ອຍເຄີຍເຫັນແລະປະມານເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງລາຄາ.
ດັ່ງນັ້ນ EMCCD ຕາຍບໍ? ບໍ່, ແລະມັນຈະບໍ່ຕາຍແທ້ໆຈົນກ່ວາພວກເຮົາໄດ້ຮັບບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ດີອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. ບັນຫາແມ່ນ, ດີ, ບັນຫາທັງຫມົດ: ສຽງເກີນ, ເພີ່ມອາຍຸ, ການຄວບຄຸມການສົ່ງອອກ ...
ຖ້າເທກໂນໂລຍີ EMCCD ເປັນຍົນ, ມັນຈະເປັນ Concord. ທຸກໆຄົນທີ່ບິນມັນມັກມັນ, ແຕ່ພວກເຂົາອາດຈະບໍ່ຕ້ອງການມັນ, ແລະໃນປັດຈຸບັນມີບ່ອນນັ່ງແລະຕຽງນອນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ - ພຽງແຕ່ນອນຕື່ມອີກ 3 ຊົ່ວໂມງໃນທົ່ວ Atlantic.
EMCCD, ບໍ່ເຫມືອນກັບ Concord, ຍັງມີຊີວິດຢູ່ເພາະວ່າບາງຄົນ - ຈໍານວນນ້ອຍ, ເຄີຍຫຼຸດລົງ - ຍັງຕ້ອງການມັນ. ຫຼືບາງທີພວກເຂົາພຽງແຕ່ຄິດວ່າພວກເຂົາເຮັດ?
ການນໍາໃຊ້ EMCCD, ເຕັກໂນໂລຢີການຖ່າຍຮູບທີ່ມີລາຄາແພງແລະສັບສົນທີ່ສຸດບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ທ່ານພິເສດ, ຫຼືຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການຖ່າຍຮູບ - ທ່ານພຽງແຕ່ເຮັດບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ແລະຖ້າທ່ານບໍ່ໄດ້ພະຍາຍາມປ່ຽນແປງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນທ່ານອາດຈະຄວນ.
