၂၅/၀၈/၀၁Electron-Multiplying CCD အာရုံခံကိရိယာသည် အလင်းရောင်အောက်ပိုင်း လည်ပတ်မှုကို ခွင့်ပြုရန် CCD အာရုံခံကိရိယာ၏ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် တစ်ဦးချင်းစီ ဖိုတွန်ရေတွက်ခြင်းအဆင့်အထိ ရာဂဏန်းရှိသော ဓါတ်ပုံအီလက်ထရွန်များ၏ အချက်ပြများအတွက် ရည်ရွယ်ပါသည်။
ဤဆောင်းပါးတွင် EMCCD အာရုံခံကိရိယာများသည် အဘယ်အရာဖြစ်သည်၊ ၎င်းတို့လုပ်ဆောင်ပုံ၊ ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များနှင့် ၎င်းတို့အား အလင်းရောင်နည်းသောပုံရိပ်အတွက် CCD နည်းပညာ၏ နောက်ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ဟု ယူဆရသည့် အကြောင်းရင်းကို ရှင်းပြထားသည်။
EMCCD Sensor ဆိုတာ ဘာလဲ။
Electron-Multiplying Charge-Coupled Device (EMCCD) အာရုံခံကိရိယာသည် အားနည်းသောအချက်ပြမှုများကို မဖတ်မီ ချဲ့ထွင်ပေးသည့် အထူးပြုအမျိုးအစား CCD အာရုံခံကိရိယာဖြစ်ပြီး အလင်းရောင်အားနည်းသောပတ်ဝန်းကျင်တွင် အလွန်မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို တိုးမြှင့်ပေးသည်။
နက္ခတ္တဗေဒနှင့် အဆင့်မြင့် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူးကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းများအတွက် ကနဦးတီထွင်ထုတ်လုပ်ထားသည့် EMCCD များသည် သမားရိုးကျ CCD အာရုံခံကိရိယာများဖြင့် ရုန်းကန်နေရသော တစ်ခုတည်းသောဖိုတွန်များကို ရှာဖွေတွေ့ရှိနိုင်သည်။ ဖိုတွန်တစ်ခုစီကို ထောက်လှမ်းနိုင်မှုသည် အလင်းအလွန်နည်းသောအဆင့်အောက်တွင် တိကျသောပုံရိပ်လိုအပ်သော အကွက်များအတွက် EMCCDs များကို အရေးပါစေသည်။
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ မည်သို့အလုပ်လုပ်သနည်း။
ဖတ်ရှုချိန်အထိ၊ EMCCD အာရုံခံကိရိယာများသည် CCD အာရုံခံကိရိယာများကဲ့သို့ တူညီသောမူများကို လုပ်ဆောင်ပါသည်။ သို့သော်လည်း ADC ဖြင့် တိုင်းတာခြင်းမပြုမီ 'အီလက်ထရွန်ပွားကိန်း မှတ်ပုံတင်ခြင်း' တွင် impactionization ဟုခေါ်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုမှတစ်ဆင့် တွေ့ရှိထားသော စွဲချက်များအား မြှောက်ပေးပါသည်။ ခြေလှမ်းတစ်ရာကျော်ကျော်၊ မြင့်မားသောဗို့အားဖြင့် မျက်နှာဖုံးစွပ်ထားသော pixels များတစ်လျှောက် pixel တစ်ခုမှ အားသွင်းမှုများကို ရွေ့လျားသည်။ ခြေလှမ်းတိုင်းတွင် အီလက်ထရွန်တစ်ခုစီသည် နောက်ထပ် အီလက်ထရွန်များ သယ်ဆောင်လာနိုင်သည့် အခွင့်အလမ်းရှိသည်။ ထို့ကြောင့် signal သည် အဆပွားသည်။
ကောင်းစွာချိန်ညှိထားသော EMCCD ၏အဆုံးရလဒ်မှာ အလင်းနည်းသောအလုပ်အတွက် ပုံမှန်အားဖြင့် 300 မှ 400 ဝန်းကျင် ပျမ်းမျှအမြှောက်ပမာဏကို အတိအကျရွေးချယ်နိုင်ခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ကင်မရာ၏ read noise ထက် အဆပေါင်းများစွာ မြင့်မားသော အချက်ပြများကို မြှောက်နိုင်စေကာ ကင်မရာ၏ read noise ကို လျှော့ချနိုင်စေပါသည်။ ကံမကောင်းစွာပဲ၊ ဤပွားခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်၏ stochastic သဘောသဘာဝသည် pixel တစ်ခုစီကို မတူညီသောပမာဏဖြင့် မြှောက်ထားကာ EMCCD ၏ signal-to-noise ratio (SNR) ကို လျှော့ချပေးသည့် အပိုဆူညံအချက်တစ်ချက်ကိုမိတ်ဆက်ပေးသည့် အပိုဆောင်းဆူညံသံအချက်တစ်ချက်ကိုဖော်ပြသည်။
ဤသည်မှာ EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ လည်ပတ်ပုံ၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်ဖြစ်သည်။ အဆင့် 6 အထိ၊ လုပ်ငန်းစဉ်သည် CCD အာရုံခံကိရိယာများအတွက် တူညီပါသည်။
ပုံ- EMCCD အာရုံခံကိရိယာအတွက် ဖတ်ရှုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်
၎င်းတို့၏ ထိတွေ့မှုအဆုံးတွင်၊ EMCCD အာရုံခံကိရိယာများသည် အလင်းအထိခိုက်မခံသော ခင်းကျင်း (ဖရိမ်လွှဲပြောင်းမှု) ကဲ့သို့ တူညီသောအတိုင်းအတာအဖြစ် မျက်နှာဖုံးစွပ်ထားသော ပစ်ဇယ်များဆီသို့ စုဆောင်းထားသော အခကြေးငွေများကို ဦးစွာ လျင်မြန်စွာ ရွှေ့သည်။ ထို့နောက် တစ်ကြိမ်လျှင် အတန်းတစ်တန်းလျှင် အခကြေးငွေများကို ဖတ်မှတ်စာရင်းသို့ ရွှေ့သည်။ တစ်ကြိမ်လျှင် ကော်လံတစ်ခု၊ readout register အတွင်းရှိ အခကြေးငွေများကို ပွားကိန်းမှတ်ပုံတင်တစ်ခုသို့ ပေးပို့ပါသည်။ ဤစာရင်းသွင်းခြင်း၏ အဆင့်တစ်ခုစီတွင် (အစစ်အမှန် EMCCD ကင်မရာများတွင် အဆင့် 1000 အထိ)၊ အီလက်ထရွန်တိုင်းတွင် နောက်ထပ် အီလက်ထရွန်တစ်ခု ထုတ်လွှတ်ရန် အခွင့်အလမ်း အနည်းငယ်သာ ရှိသည်၊ အချက်ပြကို အဆများစွာ မြှောက်ထားသည်။ အဆုံးတွင်၊ များပြားသောအချက်ပြမှုကို ဖတ်ပြသည်။
1. တာဝန်ခံရှင်းလင်းခြင်း။ဝယ်ယူမှုစတင်ရန်၊ အာရုံခံကိရိယာတစ်ခုလုံး (ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ရှပ်တာ) မှ အခကြေးငွေကို တစ်ပြိုင်နက် ရှင်းထုတ်ပါသည်။
2. တာဝန်ခံစုဆောင်းခြင်း။: ထိတွေ့မှုအတွင်း အားသွင်းမှု စုပုံနေပါသည်။
3. အားသွင်းသိုလှောင်မှု: ထိတွေ့ပြီးနောက်၊ စုဆောင်းထားသော အခကြေးငွေများကို ဖိုတွန်အသစ်မှ မတွေ့ဘဲ ဖိုတွန်များ ရေတွက်ခြင်းမပြုဘဲ ဖတ်ရန်အထွက်ကို စောင့်နိုင်သည့် အာရုံခံကိရိယာ၏ မျက်နှာဖုံးဖုံးထားသော ဧရိယာသို့ ရွှေ့သည်။ ဤသည်မှာ 'ဘောင်လွှဲပြောင်းခြင်း' လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။
4. နောက်တစ်ခုကတော့ Frame Exposure ပါ။: masked pixels တွင် သိမ်းဆည်းထားသော တွေ့ရှိရသော အခကြေးငွေများဖြင့်၊ တက်ကြွသော pixels များသည် နောက်ဘောင် (ထပ်နေမုဒ်) ၏ exposure ကို စတင်နိုင်ပါသည်။
5. Readout လုပ်ငန်းစဉ်: တစ်ကြိမ်လျှင် အတန်းတစ်တန်း၊ အချောထည်ဘောင်၏ အတန်းတစ်ခုစီအတွက် အခကြေးငွေများကို 'readout register' သို့ ရွှေ့သည်။
6. တစ်ကြိမ်လျှင် ကော်လံတစ်ခုစီ၊ ပစ်ဇယ်တစ်ခုစီမှ အခကြေးငွေများကို readout node သို့ ပေးပို့သည်။
7. အီလက်ထရွန်အမြှောက်− ထို့နောက်၊ pixel မှ အီလက်ထရွန် တာဝန်ခံများအားလုံးသည် အီလက်ထရွန် ပွားခြင်း မှတ်ပုံတင်သို့ ဝင်ရောက်ပြီး အဆင့်တစ်ဆင့်ပြီးတစ်ဆင့် ရွေ့လျားကာ အဆင့်တစ်ခုစီတွင် ကိန်းဂဏန်းများ အဆဖြင့် မြှောက်ပါ။
8. ဖတ်ပြသည်: များပြားသောအချက်ပြမှုကို ADC မှဖတ်ပြီး ဖရိမ်တစ်ခုလုံးကို မဖတ်မချင်း ထပ်ခါတလဲလဲ လုပ်ဆောင်သည်။
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ၏အားသာချက်များ
| အားသာချက် | ဖော်ပြချက် |
| ဖိုတွန်ရေတွက်ခြင်း။ | တစ်ခုတည်း-ဖိုတွန် အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ဖွင့်ပေးသည့် အလွန်နိမ့်သော ဖတ်ရှုခြင်း ဆူညံမှု (<0.2e⁻) ပါရှိသော ဓာတ်ပုံအီလက်ထရွန်များကို ထောက်လှမ်းသည်။ |
| အလင်းအလွန်နည်းသော အာရုံခံနိုင်စွမ်း | သမားရိုးကျ CCD များထက် သိသိသာသာ ကောင်းမွန်သည်၊ တစ်ခါတစ်ရံ အလင်းအလွန်နည်းသော အဆင့်များတွင် အဆင့်မြင့် sCMOS ကင်မရာများကိုပင် ကျော်လွန်ပါသည်။ |
| Low Dark Current | နက်ရှိုင်းသောအအေးပေးခြင်းဖြင့် အပူဆူညံသံများကို လျှော့ချပေးကာ ကြာရှည်စွာ ထိတွေ့မှုအတွင်း ပိုမိုသန့်ရှင်းသော ပုံရိပ်များကို ရရှိစေပါသည်။ |
| 'ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာတစ်ဝက်' Shutter | ဖရိမ်လွှဲပြောင်းမှုသည် အလွန်လျင်မြန်သော အားသွင်းမှုပြောင်းခြင်း (~1 မိုက်ခရိုစက္ကန့်) ဖြင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ထိတွေ့မှုကို ခွင့်ပြုသည်။ |
● Photon ရေတွက်ခြင်း။: မြင့်မားသော လုံလောက်သော အီလက်ထရွန် ပွားခြင်းဖြင့်၊ ဖတ်သည့် ဆူညံသံ (<0.2e-) ကို လက်တွေ့ကျကျ ဖယ်ရှားနိုင်သည်။ မြင့်မားသောအမြတ်တန်ဖိုးနှင့် ပြီးပြည့်စုံသော ကွမ်တမ်ထိရောက်မှုတို့နှင့်အတူ၊ ၎င်းသည် ဓါတ်ပုံအီလက်ထရွန်တစ်ခုချင်းစီကို ခွဲခြားနိုင်သည်ဟု ဆိုလိုသည်။
● Ultra-Low-Light Sensitivity: CCDs များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက EMCCD များ၏ အလင်းနည်းသော စွမ်းဆောင်ရည်မှာ အလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။ EMCCD သည် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော အလင်းအဆင့်နိမ့်ဆုံးအဆင့်မြင့် sCMOS ထက်တောင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထောက်လှမ်းနိုင်စွမ်းနှင့် ခြားနားမှုတို့ကို ပေးစွမ်းသည့် အပလီကေးရှင်းအချို့ရှိနိုင်သည်။
● Low Dark Current: CCD များကဲ့သို့ပင် EMCCD များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် နက်ရှိုင်းသော အေးစက်ပြီး အလွန်နိမ့်သော မှောင်မိုက်သော လက်ရှိတန်ဖိုးများကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။
● 'Half Global' Shutter− ထိတွေ့မှုစတင်ခြင်းနှင့် အဆုံးသတ်ရန် ဖရိန်လွှဲပြောင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အမှန်တကယ် တစ်ပြိုင်နက်မဟုတ်သော်လည်း ပုံမှန်အားဖြင့် 1 မိုက်ခရိုစက္ကန့်၏ အစီအစဥ်တွင် ကြာပါသည်။
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ၏အားနည်းချက်များ
| အားနည်းချက် | ဖော်ပြချက် |
| ကန့်သတ်အမြန်နှုန်း | အများဆုံးဘောင်နှုန်းများ (1 MP တွင် ~ 30 fps) သည် ခေတ်မီ CMOS အခြားရွေးချယ်မှုများထက် များစွာနှေးကွေးပါသည်။ |
| အသံချဲ့စက် ဆူညံသံ | အီလက်ထရွန်ပွားခြင်း၏ ကျပန်းသဘောသဘာဝသည် ပိုလျှံသောဆူညံသံကိုမိတ်ဆက်ပေးပြီး SNR ကိုလျှော့ချသည်။ |
| Clock-Induced Charge (CIC) | အားသွင်းမြန်သော လှုပ်ရှားမှုသည် ချဲ့ထွင်နိုင်သည့် မှားယွင်းသော အချက်ပြမှုများကို မိတ်ဆက်နိုင်သည်။ |
| Dynamic Range ကို လျှော့ချထားသည်။ | မြင့်မားသောအမြတ်သည် မပြည့်ဝမီ အာရုံခံကိရိယာ ကိုင်တွယ်နိုင်သည့် အမြင့်ဆုံးအချက်ပြမှုကို လျော့နည်းစေသည်။ |
| ကြီးမားသော Pixel အရွယ်အစား | သာမန် pixel အရွယ်အစား (13–16 μm) သည် optical စနစ်လိုအပ်ချက်များစွာနှင့် ကိုက်ညီမည်မဟုတ်ပါ။ |
| ပြင်းထန်သော အအေးခံမှု လိုအပ်ချက် | တစ်သမတ်တည်း ပွားခြင်းနှင့် ဆူညံသံနည်းခြင်းတို့ကို ရရှိရန် တည်ငြိမ်သော နက်ရှိုင်းသော အအေးခံရန် လိုအပ်သည်။ |
| Calibration လိုအပ်ချက်များ | EM သည် ပုံမှန် ချိန်ညှိမှု လိုအပ်သည် (အဆပွား ပျက်စီးခြင်း) သည် အချိန်နှင့်အမျှ ကျဆင်းသွားပါသည်။ |
| Short Exposure မတည်မငြိမ် | အလွန်တိုတောင်းသော ထိတွေ့မှုများသည် ခန့်မှန်း၍မရသော အချက်ပြချဲ့ထွင်မှုနှင့် ဆူညံမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ |
| ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားသည်။ | ရှုပ်ထွေးသောထုတ်လုပ်မှုနှင့် နက်ရှိုင်းသောအအေးပေးခြင်းဖြင့် ဤအာရုံခံကိရိယာများကို sCMOS ထက် ပို၍စျေးကြီးစေသည်။ |
| သက်တမ်းကန့်သတ်ချက် | အီလက်ထရွန် ပွားခြင်း မှတ်ပုံတင်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် ၅ နှစ်မှ ၁၀ နှစ်အထိ ကြာရှည်သည်။ |
| စိန်ခေါ်မှုများကို တင်ပို့ခြင်း။ | ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော စစ်ရေးအသုံးချမှုများကြောင့် တင်းကျပ်သော စည်းမျဉ်းများကို လိုက်နာပါ။ |
● ကန့်သတ်အမြန်နှုန်းအမြန် EMCCD များသည် 1 MP တွင် 30 fps ဝန်းကျင်ကို ပေးစွမ်းသည်၊ CCDs များနှင့်ဆင်တူသည်၊ CMOS ကင်မရာများထက် ပြင်းအားနှေးကွေးသော အမှာစာများ။
● ဆူညံသံ နိဒါန်း: တူညီသော ကွမ်တမ်ထိရောက်မှုရှိသော ဆူညံမှုနည်းသော sCMOS ကင်မရာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကျပန်းအီလက်ထရွန်ပွားခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော 'ပိုလျှံသောဆူညံမှုအချက်' သည် အချက်ပြအဆင့်များပေါ်မူတည်၍ EMCCD များကို ဆူညံသံကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။ High-end sCMOS အတွက် SNR သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 3e- ဝန်းကျင် signals များအတွက် ပိုကောင်းသည်၊ ပိုမြင့်သော signal များအတွက် ပို၍ပင်။
● Clock-Induced Charge (CIC)− ဂရုတစိုက်ထိန်းချုပ်ထားခြင်းမရှိပါက၊ အာရုံခံကိရိယာတစ်လျှောက်ရှိ အားသွင်းမှုရွေ့လျားမှုသည် နောက်ထပ်အီလက်ထရွန်များကို ပစ်ဇယ်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးနိုင်သည်။ ထို့နောက် ဤဆူညံသံကို အီလက်ထရွန်ကိန်းဂဏန်းဖြင့် မြှောက်သည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော အားသွင်းရွေ့လျားမှုအမြန်နှုန်းများ (နာရီနှုန်းများ) သည် ပိုမိုမြင့်မားသော ဖရိမ်နှုန်းများကို ဖြစ်စေသော်လည်း CIC ပိုများသည်။
● Dynamic Range ကို လျှော့ချထားသည်။− EMCCD ဖတ်ရှုသည့် ဆူညံသံကို ကျော်လွှားရန် အလွန်မြင့်မားသော အီလက်ထရွန်ကိန်းဂဏန်းတန်ဖိုးများသည် ဒိုင်နမစ်အကွာအဝေးကို များစွာလျှော့ချပေးသည်။
● ကြီးမားသော Pixel အရွယ်အစား− EMCCD ကင်မရာများအတွက် အသေးငယ်ဆုံး ဘုံ pixel အရွယ်အစားမှာ 10 μm ဖြစ်သော်လည်း 13 သို့မဟုတ် 16 μm သည် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် optical စနစ်အများစု၏ ကြည်လင်ပြတ်သားမှု လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီရန် အလွန်ကြီးမားသည်။
● Calibration လိုအပ်ချက်များ: အီလက်ထရွန်ပွားခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အသုံးပြုခြင်းဖြင့် EM မှတ်ပုံတင်ခြင်းကို ကုန်ဆုံးစေပြီး 'အီလက်ထရွန်ပွားခြင်းပျက်စီးခြင်း' ဟုခေါ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ပွားနိုင်မှုကို လျှော့ချသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ကင်မရာ၏ အမြတ်အစွန်းသည် အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေပြီး ပမာဏပုံရိုက်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် ကင်မရာသည် ပုံမှန်ချိန်ညှိမှု လိုအပ်ပါသည်။
● အချိန်တိုအတွင်း မကိုက်ညီသော အလင်းဝင်မှု: အလွန်တိုတောင်းသော အလင်းဝင်သည့်အချိန်များကို အသုံးပြုသည့်အခါ၊ EMCCD ကင်မရာများသည် အားနည်းသောအချက်ပြမှုတွင် ဆူညံသံများ လွှမ်းသွားသဖြင့် ချဲ့ထွင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် ကိန်းဂဏန်းအတက်အကျများကို မိတ်ဆက်ပေးသောကြောင့် မကိုက်ညီသောရလဒ်များကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။
● ပြင်းထန်သော အအေးခံမှု လိုအပ်ချက်: အီလက်ထရွန်ပွားခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အပူချိန်ကြောင့် ပြင်းထန်စွာ လွှမ်းမိုးထားသည်။ အာရုံခံကိရိယာကို အအေးပေးခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သော အီလက်ထရွန်ပွားမှုကို တိုးစေသည်။ ထို့ကြောင့် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်အတွင်း နက်ရှိုင်းသောအာရုံခံအအေးပေးခြင်းသည် ပြန်လည်ထုတ်လုပ်နိုင်သော EMCCD တိုင်းတာမှုများအတွက် အရေးကြီးပါသည်။
● ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း။− နက်ရှိုင်းသောအအေးဖြင့်ပေါင်းစပ်ထားသော ဤအစိတ်အပိုင်းပေါင်းစုံအာရုံခံကိရိယာများထုတ်လုပ်ရာတွင် ခက်ခဲမှုသည် အရည်အသွေးအမြင့်ဆုံး sCMOS အာရုံခံကင်မရာများထက် စျေးနှုန်းပိုမိုမြင့်မားစေသည်။
● ကန့်သတ်သက်တမ်း- အီလက်ထရွန် ပွားများပျက်စီးခြင်းသည် အသုံးပြုမှုအဆင့်ပေါ် မူတည်၍ များသောအားဖြင့် ဤစျေးကြီးသော အာရုံခံကိရိယာများ၏ သက်တမ်းကို ၅ နှစ်မှ ၁၀ နှစ်အထိ ကန့်သတ်ထားသည်။
● စိန်ခေါ်မှုများကို တင်ပို့ရန်- EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ တင်သွင်းခြင်းနှင့် တင်ပို့ခြင်းသည် စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများတွင် ၎င်းတို့၏ အလားအလာကို အသုံးပြုခြင်းကြောင့် ထောက်ပံ့ပို့ဆောင်ရေးဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုဖြစ်တတ်သည်။
အဘယ်ကြောင့် EMCCD သည် CCD ကိုဆက်ခံသနည်း။
| ထူးခြားချက် | CCD | EMCCD |
| ထိလွယ်ရှလွယ် | မြင့်သည်။ | အလွန်မြင့်သော (အထူးသဖြင့် အလင်းအားနည်း) |
| Readout Noise | တော်ရုံတန်ရုံ | အလွန့်အလွန်နည်းသော (အမြတ်ကြောင့်)၊ |
| ဒိုင်းနမစ်အကွာအဝေး | မြင့်သည်။ | အလယ်အလတ် (အမြတ်အားဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည်) |
| ကုန်ကျစရိတ် | အောက်ပိုင်း | ပိုမြင့်တယ်။ |
| အအေးခံခြင်း။ | ရွေးချယ်ခွင့် | အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်အတွက် ပုံမှန်အားဖြင့် လိုအပ်သည်။ |
| Cases ကိုသုံးပါ။ | အထွေထွေပုံရိပ် | အလင်းနည်းသော၊ တစ်ခုတည်း-ဖိုတွန် ထောက်လှမ်းမှု |
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများသည် အီလက်ထရွန်ပွားခြင်းအဆင့်ကို ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် သမားရိုးကျ CCD နည်းပညာကို တည်ဆောက်သည်။ ၎င်းသည် အားနည်းသော အချက်ပြမှုများကို ချဲ့ထွင်ရန်နှင့် ဆူညံသံများကို လျှော့ချရန် စွမ်းရည်ကို မြှင့်တင်ပေးကာ CCD အာရုံခံကိရိယာများ တိုတောင်းသော အလွန်အလင်းနည်းသော ပုံရိပ်ဖော်အက်ပ်လီကေးရှင်းများအတွက် EMCCD များကို ဦးစားပေးရွေးချယ်မှုဖြစ်စေသည်။
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ၏ အဓိကအသုံးချမှုများ
EMCCD အာရုံခံကိရိယာများသည် မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် အားနည်းသောအချက်ပြမှုများကို ထောက်လှမ်းနိုင်မှုလိုအပ်သော သိပ္ပံနှင့်စက်မှုနယ်ပယ်များတွင် အများအားဖြင့်အသုံးပြုသည်-
● ဘဝသိပ္ပံကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။g- single-molecule fluorescence microscopy နှင့် total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy ကဲ့သို့သော အက်ပ်များအတွက်။
● နက္ခတ္တဗေဒ: အဝေးမှ ကြယ်များ၊ ဂလက်ဆီများနှင့် exoplanet တို့မှ အလင်းမှုန်များကို ဖမ်းယူရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။
● Quantum Optics: ဖိုတွန် နှောက်ယှက်မှုနှင့် ကွမ်တမ် အချက်အလက် စမ်းသပ်မှုများအတွက်
● မှုခင်းဆေးပညာနှင့် လုံခြုံရေး: အလင်းနည်းသော စောင့်ကြည့်ခြင်း နှင့် ခြေရာခံ အထောက်အထား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း တွင် အလုပ်လုပ်သည် ။
● Spectroscopy: Raman spectroscopy တွင် နှင့် low-intensity fluorescence detection ။
EMCCD Sensor ကို ဘယ်အချိန်မှာ ရွေးချယ်သင့်လဲ။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း CMOS အာရုံခံကိရိယာများ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာမှုနှင့်အတူ EMCCD အာရုံခံကိရိယာများ၏ ဖတ်ရှုခြင်းဆိုင်ရာ ဆူညံသံများ လျော့နည်းသွားခဲ့ပြီး ယခုအခါ sCMOS ကင်မရာများသည် အခြားသော အကျိုးကျေးဇူးများစွာနှင့်အတူ subelectron read noise များကို ထုတ်ပေးနိုင်စွမ်းရှိလာပါသည်။ အက်ပလီကေးရှင်းတစ်ခုသည် ယခင်က EMCCDs များကိုအသုံးပြုခဲ့လျှင်၊ ၎င်းသည် sCMOS တွင် ပေးအပ်ထားသော တိုးတက်မှုများအတွက် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်မှုဟုတ်မဟုတ် ပြန်လည်သုံးသပ်သင့်ပါသည်။
သမိုင်းကြောင်းအရ၊ EMCCD များသည် ဖိုတွန်ရေတွက်ခြင်းကို ပိုမိုအောင်မြင်စွာ လုပ်ဆောင်နိုင်ဆဲဖြစ်ပြီး၊ အထွတ်အထိပ်ရောက်ချိန်တွင် ပုံမှန်အချက်ပြအဆင့်များထက် 3-5e- တစ် pixel ထက်နည်းသော အခြား niche အပလီကေးရှင်းအချို့နှင့်အတူ ဆောင်ရွက်နိုင်သေးသည်။ သို့သော် ပိုကြီးသော pixel အရွယ်အစားနှင့် အီလက်ထရွန်အခွဲများသည် ဆူညံသံများ ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။သိပ္ပံကင်မရာများsCMOS နည်းပညာကို အခြေခံ၍ ဤအပလီကေးရှင်းများသည် မကြာမီတွင် အဆင့်မြင့် sCMOS ဖြင့် လုပ်ဆောင်နိုင်ဖွယ်ရှိသည်။
အမေးအဖြေများ
Frame Transfer Cameras အတွက် အနည်းဆုံး Exposure Time က ဘယ်လောက်လဲ။
EMCCDs များအပါအဝင် ဖရိန်လွှဲပြောင်းအာရုံခံကိရိယာများအားလုံးအတွက်၊ ဖြစ်နိုင်ခြေအနည်းဆုံး ထိတွေ့ချိန်၏မေးခွန်းသည် ရှုပ်ထွေးပါသည်။ ပုံတစ်ပုံတည်းရယူခြင်းအတွက်၊ ဖတ်ရှုခြင်းအတွက် အလွန်လျင်မြန်စွာဖတ်ရန် မျက်နှာဖုံးဖုံးထားသောဒေသသို့ ရရှိထားသော အခကြေးငွေများကို ရှပ်ခတ်ခြင်းဖြင့် အလင်းဝင်နှုန်းကို အဆုံးသတ်နိုင်ပြီး တိုတောင်းသော (sub-microsecond) အနည်းဆုံး ထိတွေ့ချိန်များ ဖြစ်နိုင်သည်။
သို့သော်လည်း၊ ကင်မရာသည် အရှိန်အဟုန်ဖြင့် တိုက်ရိုက်ထုတ်လွှင့်နေချိန်တွင်၊ ဖရိမ်အများအပြား/ရုပ်ရှင်တစ်ကားကို အပြည့်အဝဖရိန်နှုန်းဖြင့် ရယူကာ၊ ပထမပုံအား ဖော်ထုတ်ပြီးသည်နှင့်၊ ဖတ်ဖတ်မပြီးမချင်း ထိုဘောင်ကို သိမ်းပိုက်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် ထိတွေ့မှုသည် အဆုံးမသတ်နိုင်ပေ။ ဆိုလိုသည်မှာ၊ ဆော့ဖ်ဝဲလ်တွင် တောင်းဆိုထားသော အလင်းဝင်သည့်အချိန်ကို မရွေးဘဲ၊ မြန်နှုန်းအပြည့်ဘောင်အစုံရယူမှု၏ ပထမဆုံးဘောင်အချိန်ပြီးနောက် ကင်မရာ၏ 1/ Frame Rate ကို ပေးပြီးနောက် နောက်ဖရိမ်များ၏ အစစ်အမှန်အလင်းဝင်ချိန်ကို ဆိုလိုပါသည်။
sCMOS နည်းပညာသည် EMCCD အာရုံခံကိရိယာများကို အစားထိုးပါသလား။
EMCCD ကင်မရာများတွင် အလွန်အမင်းအလင်းအားနည်းသော ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းအခြေအနေများတွင် ၎င်းတို့၏အားသာချက်ကို ဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားနိုင်စေသော သတ်မှတ်ချက်နှစ်ခုပါရှိသည် (ဓာတ်ပုံအီလက်ထရွန် 5 သို့မဟုတ် ထိုထက်နည်းသော အမြင့်ဆုံးအချက်ပြအဆင့်များ)။ ပထမအချက်မှာ ၎င်းတို့၏ ကြီးမားသော pixels များသည် 16 μm အထိရှိပြီး ဒုတိယမှာ ၎င်းတို့၏ <1e- read noise ဖြစ်သည်။
မျိုးဆက်သစ်sCMOS ကင်မရာအထူးသဖြင့် ဆူညံသံပိုလျှံနေသည့် EMCCD များ၏ များပြားလှသော အားနည်းချက်များ မပါဘဲ ဤတူညီသော လက္ခဏာများ ထွက်ပေါ်လာပါသည်။ Tucsen မှ Aries 16 ကဲ့သို့သော ကင်မရာများသည် 16 μm back-illuminated pixels များကို 0.8e- ဖြင့် ဖတ်ရှုနိုင်သည်။ ဆူညံမှုနည်းပြီး 'ဇာတိ' ကြီးမားသော pixels များဖြင့်၊ ဤကင်မရာများသည် binning နှင့် read noise အကြားဆက်နွယ်မှုကြောင့်၊ ဤကင်မရာများသည် binning နှင့် read noise အကြားဆက်နွယ်မှုကြောင့် binned sCMOS ကင်မရာအများစုထက် သာလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။
EMCCD အကြောင်းပိုမိုလေ့လာလိုပါက ကျေးဇူးပြု၍နှိပ်ပါ။
EMCCD ကို အစားထိုးနိုင်မလား၊ အဲဒါကို လိုချင်ပါသလား။
Tucsen Photonics Co., Ltd. ကိုးကားသည့်အခါ၊ အရင်းအမြစ်ကို အသိအမှတ်ပြုပါ-www.tucsen.com
