24/05/22Ny sensor EMCCD dia fanambarana iray: ampitomboy ny fahatsapanao amin'ny fampihenana ny tabataba mamaky anao. Eny, saika, ny tena zava-misy dia nampitomboinay ny famantarana mba hahatonga ny feo vakinao ho toy ny kely kokoa.
Ary tianay izy ireo, nahita trano avy hatrany izy ireo miaraka amin'ny asa famantarana ambany toy ny molekiola tokana sy ny spectroscopy ary avy eo dia niparitaka teo amin'ireo mpamatsy rafitra microscope ho an'ny zavatra toy ny disc spinning, super resolution ary mihoatra. Ary avy eo dia novonoinay izy ireo. Sa isika?
Ny teknolojia EMCCD dia manana ny tantarany miaraka amin'ireo mpamatsy lehibe roa: e2V sy Texas Instruments. E2V, Teledyne e2V ankehitriny, dia nanomboka an'io fihodinana io tamin'ny alàlan'ny sensor tany am-piandohana tamin'ny faran'ny taona 1990 saingy nanao dingana tena izy niaraka tamin'ny variana ekena indrindra, manana karazany 512 x 512 miaraka amin'ny pixel 16-micron.
Ity sensor EMCCD voalohany ity, ary angamba ny ankamaroan'ny sensor EMCCD dia tena nisy fiantraikany ary ny antsasany dia tena haben'ny piksel. Ny pixel 16-micron amin'ny mikraoskaopy dia nanangona hazavana in-6 heny kokoa noho ny CCD malaza indrindra tamin'izany fotoana izany, ny ICX285, nasongadina tao amin'ny andiany malaza CoolSnap sy Orca. Mihoatra ny haben'ny piksela, ireo fitaovana ireo dia nazava indray ka niova fo 30% bebe kokoa ny sary izay maka in-6 heny kokoa ny fahatsapana ho 7.
Noho izany, ny EMCCD dia tena saro-pady in-7 heny kokoa talohan'ny namoahana azy ary nahazo ny fiantraikan'ny tombony EMCCD. Ankehitriny dia mazava ho azy fa afaka miady hevitra ianao fa afaka mitahiry ny CCD ianao, na azonao atao ny mampiasa optika hamorona habe lehibe kokoa - fa ny ankamaroan'ny olona dia tsy nanao izany!
Ankoatra izany, ny fahazoana tabataba mamaky eo ambanin'ny electron 1 no zava-dehibe. Fanalahidy izany, saingy tsy maimaim-poana. Ny dingan'ny fampitomboana dia nampitombo ny tsy fahatokisana ny fandrefesana famantarana izay midika fa ny tabataban'ny tifitra, ny maizina, ary ny zavatra hafa ananantsika talohan'ny fampitomboana dia nitombo 1.4. Inona àry no dikan’izany? Eny, midika izany fa saro-pady kokoa ny EMCCD fa amin'ny hazavana maivana ihany, tsara izany rehefa mila izany ianao?
Manohitra ny CCD klasika, tsy misy fifaninanana izany. Pikantsary lehibe, QE bebe kokoa, EM Gain. Ary faly izahay rehetra, indrindra fa izahay tamin'ny varotra fakan-tsary: $40,000, azafady ...
Ny hany zavatra azonay natao bebe kokoa dia ny hafainganam-pandeha, ny faritra sensor, ary (tsy hoe fantatray fa azo atao izany) ny haben'ny pixel kely kokoa.
Dia tonga ny fanaraha-maso ny fanondranana sy ny fanarahan-dalàna, ary tsy nahafinaritra izany. Hita fa mitovy ny fanaraha-maso molekiola tokana sy ny balafomanga, ary ny orinasa fakan-tsary sy ny mpanjifany dia tsy maintsy nifehy ny varotra sy ny fanondranana fakantsary.
Avy eo dia tonga ny sCMOS, nanomboka tamin'ny fampanantenana an'izao tontolo izao - ary avy eo nandritra ny 10 taona manaraka dia efa saika hanatitra izany. Ny pixel kely kokoa dia mahazo ny olona 6.5 microns tiany ho an'ny tanjona 60x ary ny rehetra miaraka amin'ny feo mamaky ambany kokoa amin'ny elektronika 1.5 eo ho eo. Ankehitriny dia tsy EMCCD loatra izany, fa mifanohitra amin'ny elektronika 6 amin'ny teknolojia fampitahana CCD tamin'izany fotoana izany dia mahagaga.
Ny sCMOS voalohany dia mbola nazava teo aloha. Saingy tamin'ny taona 2016 dia tonga ny sCMOS nanazava, ary mba hahatonga azy ho saro-pady kokoa amin'ny dikan-tsarimihetsika voalohany, dia manana pixel 11-micron izy io. Miaraka amin'ny fampitomboana ny QE sy ny haben'ny pixel, ny mpanjifa dia nahatsapa ho nanana tombony 3.5 x.
Farany, tamin'ny taona 2021 dia tapaka ny tabataba namaky ny sub-elektron miaraka amin'ny fakantsary sasany mahazo elektronika ambany 0.25 - tapitra izany ho an'ny EMCCD.
Sa izany ...
Eny, ny olana kely dia mbola ny haben'ny pixel. Azonao atao indray ny manao izay tianao amin'ny fomba optika fa amin'ny rafitra iray ihany, ny pixel 4.6-micron dia manangona hazavana 12 x kely kokoa noho ny 16-micron.
Azonao atao izao ny manambatra, fa tadidio fa ny fametahana amin'ny CMOS mahazatra dia mampitombo ny tabataba amin'ny alàlan'ny fiasan'ny fatorana binning. Noho izany, ny ankamaroan'ny olona dia faly amin'ny 6.5-micron pixels izay mihevitra fa afaka manara-maso ny fahatsapany izy ireo, saingy mampitombo avo roa heny ny tabataba mamaky azy ho 3 elektronika.
Na dia azo ahena aza ny tabataba, ny haben'ny piksel, ary feno tsara amin'izany raharaha izany, dia mbola marimaritra iraisana amin'ny fanangonana famantarana tena izy.
Ny zavatra iray hafa dia ny tombony sy ny fifanoherana - ny fananana volondavenona bebe kokoa ary ny fametahana ny famantarananao ho kely kokoa dia manome fifanoherana tsara kokoa. Afaka manana feo mitovy ihany ianao fa rehefa tsy mampiseho afa-tsy 2 volondavenona ho an'ny elektrôna tsirairay misy CMOS ianao dia tsy mahazo be loatra ny milalao rehefa manana elektronika 5 fotsiny ianao.
Farany, ahoana ny amin'ny fanakatonana? Mieritreritra aho indraindray fa hadinon-tsika ny maha-zava-dehibe ny fitaovana iray tao amin'ny EMCCD: tena manampy tokoa ny fanakatonana eran-tany ary tena maivana sy mahomby ny hafainganam-pandeha, indrindra amin'ny rafitra misy singa maro be.
Ny hany fakan-tsary sCMOS hitako fa manakaiky ny sensor 512 x 512 EMCCD dia ny Aries 16. Manomboka amin'ny pixel 16-micron izany ary manome elektronika 0.8 amin'ny feo vakiana tsy mila koba. Ho an'ny mari-pamantarana mihoatra ny 5 photons (isaky ny 16-micron pixel), heveriko fa io no tsara indrindra hitako hatramin'izay ary eo amin'ny antsasaky ny vidiny.
Ka maty ve ny EMCCD? Tsia, ary tsy ho faty izany raha tsy mahazo zavatra tsara toy izany indray. Ny olana dia ny olana rehetra: ny tabataba be loatra, ny fahanterana, ny fanaraha-maso ny fanondranana ...
Raha fiaramanidina ny teknolojia EMCCD dia Concord izany. Tian'ny rehetra nanidina azy io, saingy tsy nila izany angamba izy ireo ary manana seza sy fandriana fisaka lehibe kokoa ankehitriny – matory fotsiny ireo adiny 3 fanampiny manerana ny Atlantika.
EMCCD, tsy toa an'i Concord, dia mbola velona satria ny olona sasany - isa kely, mihena hatrany - mbola mila izany. Sa mety heveriny fotsiny hoe manao izany?
Ny fampiasana EMCCD, ny teknolojian'ny sary lafo vidy sy be pitsiny be mpampiasa indrindra dia tsy mahatonga anao ho manokana, na manam-pahaizana manokana momba ny sary - manao zavatra hafa fotsiny ianao. Ary raha mbola tsy nanandrana niova ianao dia mety ho tokony.
