۲۴/۰۵/۲۲د EMCCD سینسرونه یو انکشاف وو: د لوستلو شور کمولو سره خپل حساسیت زیات کړئ. ښه، تقریبا، په واقعیت کې موږ سیګنال زیاتاوه ترڅو ستاسو د لوستلو شور داسې ښکاري لکه څنګه چې کوچنی وي.
او موږ له دوی سره مینه درلوده، دوی د ټیټ سیګنال کار لکه واحد مالیکول او سپیکٹروسکوپي سره سمدلاسه کور وموند او بیا یې د سپینګ ډیسک، سوپر ریزولوشن او هاخوا شیانو لپاره د مایکروسکوپ سیسټم چمتو کونکو ترمنځ خپور کړ. او بیا موږ دوی ووژل. یا موږ وکړل؟
د EMCCD ټیکنالوژي د دوو مهمو عرضه کونکو سره خپل تاریخ لري: e2V او ټیکساس وسایل. E2V، چې اوس ټیلیډین e2V دی، د 1990 لسیزې په پای کې د لومړنیو سینسرونو سره دا رولینګ پیل کړ مګر د خورا منل شوي ډول سره ریښتیني پرمختګونه وکړل، چې د 16 مایکرون پکسلونو سره 512 x 512 لړۍ لري.
دې لومړني، او شاید تر ټولو غالب EMCCD سینسر ریښتینی اغیزه درلوده او د دې نیمایي برخه یې په ریښتیا د پکسل اندازه وه. په مایکروسکوپ کې 16 مایکرون پکسلونه د هغه وخت ترټولو مشهور CCD، ICX285 په پرتله 6 ځله ډیر رڼا راټوله کړه، چې په مشهور CoolSnap او Orca لړۍ کې ښودل شوی و. د پکسل اندازې هاخوا، دا وسایل بیرته روښانه شوي وو چې 30٪ ډیر فوټونونه یې بدل کړل چې دا 6 ځله ډیر حساسیت 7 ته رسوي.
نو په مؤثره توګه EMCCD د فعالولو او د EMCCD ګټې اغیزې ترلاسه کولو دمخه 7 ځله ډیر حساس و. اوس البته تاسو استدلال کولی شئ چې تاسو کولی شئ CCD بند کړئ، یا تاسو کولی شئ د لویو پکسل اندازو جوړولو لپاره آپټیکس وکاروئ - دا یوازې ډیری خلکو نه دي کړي!
له دې هاخوا، د ۱ الکترون څخه ښکته د لوستلو شور ترلاسه کول کلیدي وه. دا کلیدي وه، مګر دا وړیا نه وه. د ضرب پروسې د سیګنال اندازه کولو ناڅرګندتیا زیاته کړه پدې معنی چې د شاټ شور، تیاره جریان، او هر هغه څه چې موږ یې د ضرب کولو دمخه درلودل د ۱.۴ فکتور لخوا زیات شوي. نو، دا څه معنی لري؟ ښه، دا پدې مانا وه چې EMCCD ډیر حساس و مګر یوازې په ټیټ رڼا کې، ښه دا هغه وخت دی کله چې تاسو ورته اړتیا لرئ سمه ده؟
د کلاسیک CCD په وړاندې، دا هیڅ سیالي نه وه. لوی پکسلونه، ډیر QE، EM ګټه. او موږ ټول خوشحاله وو، په ځانګړي توګه هغه کسان چې د کیمرې پلور کې وو: $40,000، مهرباني وکړئ ...
یوازینۍ شیان چې موږ یې ډیر څه کولی شو هغه سرعت، د سینسر ساحه، او (داسې نه وه چې موږ پوهیدو چې دا ممکنه وه) د پکسل کوچنۍ اندازه وه.
بیا د صادراتو کنټرولونه او اطاعت راغی، او دا په زړه پورې نه وه. دا معلومه شوه چې د واحد مالیکولونو تعقیب او د تعقیب راکټونه ورته دي، او د کیمرې شرکتونه او د دوی پیرودونکي باید د کیمرې پلور او صادرات کنټرول کړي.
بیا sCMOS راغی، چې د نړۍ د ژمنې سره پیل شو - او بیا په راتلونکو 10 کلونو کې نږدې یې وړاندې کړ. کوچني پکسلونه خلکو ته د 60x اهدافو لپاره 6.5 مایکرون ترلاسه کوي چې دوی یې خوښوي او ټول د شاوخوا 1.5 الکترونونو ټیټ لوستلو شور سره. اوس دا په بشپړ ډول EMCCD نه و، مګر د هغه وخت د پرتله کونکي CCD ټیکنالوژۍ د 6 الکترونونو په مقابل کې دا حیرانونکی و.
لومړني sCMOS لا هم د مخ په رڼا کې روښانه وو. خو په ۲۰۱۶ کال کې شاته روښانه شوی sCMOS راورسېد، او د دې لپاره چې دا د اصلي مخ په رڼا کې روښانه شوي نسخو ته نور هم حساس ښکاره شي، ۱۱ مایکرون پکسلونه یې درلودل. د QE بوسټ او د پکسل اندازې زیاتوالي سره، پیرودونکو داسې احساس وکړ لکه څنګه چې دوی ۳.۵ x ګټه لري.
بالاخره، په ۲۰۲۱ کال کې د فرعي الکترون لوستلو شور مات شو چې ځینې کیمرې تر ۰.۲۵ الکترونونو پورې ټیټې شوې - دا د EMCCD لپاره ټول پای ته ورسید.
یا دا وه ...
ښه، یو څه ستونزه لاهم د پکسل اندازه ده. بیا تاسو کولی شئ هغه څه وکړئ چې تاسو یې په نظري ډول غواړئ مګر په ورته سیسټم کې، د 4.6 مایکرون پکسل د 16 مایکرون پکسل په پرتله 12 ځله کم رڼا راټولوي.
اوس تاسو کولی شئ بېن کړئ، مګر په یاد ولرئ چې د نورمال CMOS سره بېن کول د بېن کولو فکتور د فعالیت له امله شور زیاتوي. نو ډیری خلک د دوی د 6.5 مایکرون پکسلونو څخه خوښ دي فکر کوي چې دوی کولی شي حساسیت ته خپل لاره بېن کړي، مګر دوی خپل لوستل شوي شور 3 الکترونونو ته دوه چنده کوي.
حتی که شور کم شي، د پکسل اندازه، او په بشپړ ډول ښه، لاهم د ریښتیني سیګنال راټولولو لپاره یو جوړجاړی دی.
بله خبره ګټه او برعکس ده - د ډیرو خړ رنګونو درلودل او ستاسو سیګنال کوچنی کول غوره برعکس ورکوي. تاسو کولی شئ ورته شور ولرئ مګر کله چې تاسو د CMOS سره د هر الیکترون لپاره یوازې 2 خړ رنګونه وښایاست نو تاسو د لوبې کولو لپاره ډیر څه نلرئ کله چې تاسو یوازې 5 الیکترون سیګنال لرئ.
په پای کې، د شټرنګ په اړه څه؟ ځینې وختونه زه فکر کوم چې موږ هیر کوو چې دا په EMCCD کې څومره ځواکمن وسیله وه: نړیوال شټرونه واقعیا مرسته کوي او خورا سپک او سرعت موثر دي، په ځانګړي توګه په پیچلي څو اجزاو سیسټمونو کې.
یوازینۍ sCMOS کیمره چې ما لیدلې ده حتی د 512 x 512 EMCCD سینسر ته نږدې ده د Aries 16 ده. دا د 16 مایکرون پکسلونو سره پیل کیږي او د 0.8 الکترون لوستلو شور وړاندې کوي پرته له دې چې د ذخیره کولو اړتیا وي. د 5 فوټونونو څخه پورته سیګنالونو لپاره (په هر 16 مایکرون پکسل کې)، زه فکر کوم چې دا ترټولو غوره ده چې ما کله هم لیدلې ده او شاوخوا نیمایي قیمت لري.
نو ایا EMCCD مړ دی؟ نه، او دا به په حقیقت کې تر هغه وخته پورې مړ نشي تر څو چې موږ بیا یو ښه شی ترلاسه نه کړو. ستونزه، ښه، ټولې ستونزې دي: ډیر شور، د عمر زیاتوالی، د صادراتو کنټرولونه ...
که چیرې د EMCCD ټیکنالوژي الوتکه وای، نو دا به کنکورډ وای. هرڅوک چې دا الوتنه کوله خوښوله، مګر شاید دوی ورته اړتیا نه درلوده او اوس د لویو څوکیو او فلیټ بسترونو سره - یوازې د اتلانتیک په اوږدو کې هغه اضافي 3 ساعته خوب وکړئ.
د کانکورډ برعکس، EMCCD لاهم ژوندی دی ځکه چې ځینې خلک - یو کوچنی، تل مخ په کمیدو شمیر - لاهم ورته اړتیا لري. یا شاید دوی یوازې فکر کوي چې دوی یې کوي؟
د EMCCD کارول، چې تر ټولو ګران او پیچلي او په پراخه کچه کارول شوي امیجنگ ټیکنالوژي ده، تاسو ځانګړی یا د امیجنگ متخصص نه کوي - تاسو یوازې یو څه مختلف کوئ. او که تاسو د بدلون هڅه نه ده کړې، نو شاید تاسو باید.
