۲۵/۰۸/۱۵په ساینسي انځورګرۍ کې، دقت هر څه دي. که تاسو د ټیټ رڼا فلوروسینس سیګنالونه اخلئ یا د آسماني شیانو تعقیب کوئ، ستاسو د کیمرې وړتیا چې رڼا کشف کړي مستقیم ستاسو د پایلو کیفیت اغیزه کوي. پدې معادلې کې یو له خورا مهم، مګر ډیری وخت غلط فهم شوي فکتورونو څخه د کوانټم موثریت (QE) دی.
دا لارښود به تاسو ته لارښوونه وکړي چې QE څه شی دی، ولې دا مهم دی، د QE مشخصات څنګه تشریح کړئ، او دا څنګه د سینسر ډولونو سره پرتله کوي. که تاسو په بازار کې یاست ...ساینسي کیمرهیا یوازې د کیمرې ډیټا شیټونو معنی موندلو هڅه کول، دا ستاسو لپاره دی.
شکل: د توسن د کیمرې د QE منحني مثالونه
(الف)د میش ۶۵۱۰(ب)دیانا ۶۰۶۰BSI(ج)د میزان ۲۲
د کوانټم موثریت څه شی دی؟
د کوانټم موثریت هغه احتمال دی چې یو فوټون چې د کیمرې سینسر ته رسیږي په حقیقت کې کشف کیږي، او په سیلیکون کې یو فوتو الیکټرون خوشې کوي.
د دې نقطې په لور د فوټون د سفر په څو مرحلو کې، داسې خنډونه شتون لري چې کولی شي فوټون جذب کړي یا یې منعکس کړي. سربیره پردې، هیڅ مواد د هر فوټون طول موج لپاره 100٪ شفاف نه دی، او همدارنګه د موادو په جوړښت کې هر ډول بدلون د فوټونونو د منعکس کولو یا خپریدو چانس لري.
د سلنې په توګه څرګند شوي، د کوانټم موثریت په لاندې ډول تعریف شوی:
QE (%) = (د تولید شویو الکترونونو شمیر / د پیښې فوټونونو شمیر) × 100
دوه اصلي ډولونه شتون لري:
●بهرنۍ QE: د انعکاس او لیږد ضایعاتو په څیر اغیزو په شمول اندازه شوی فعالیت.
●داخلي QE: د سینسر دننه د تبادلې موثریت اندازه کوي، فرض کړئ چې ټول فوټونونه جذب شوي دي.
لوړ QE د رڼا حساسیت او د انځور سیګنالونو قوي والي معنی لري، په ځانګړې توګه په ټیټ رڼا یا د فوټون محدود سناریوګانو کې.
ولې په ساینسي کیمرو کې د کوانټم موثریت مهم دی؟
په انځورګرۍ کې، دا تل ګټوره ده چې د راتلونکو فوټونونو لوړه سلنه چې موږ یې کولی شو، په ځانګړې توګه په هغو غوښتنلیکونو کې چې لوړ حساسیت ته اړتیا لري.
په هرصورت، د لوړ کوانټم موثریت سینسرونه ډیر ګران دي. دا د پکسل فعالیت ساتلو پرمهال د ډکولو فاکتور اعظمي کولو انجینري ننګونې له امله دی، او همدارنګه د شا روښانه کولو پروسې له امله. دا پروسه، لکه څنګه چې تاسو به زده کړئ، ترټولو لوړ کوانټم موثریت فعالوي — مګر دا د پام وړ زیاتوالي تولیدي پیچلتیا سره راځي.
د کیمرې د ټولو ځانګړتیاو په څیر، د کوانټم موثریت اړتیا باید تل ستاسو د ځانګړي امیجنگ غوښتنلیک لپاره د نورو فکتورونو په وړاندې وزن شي. د مثال په توګه، د نړیوال شټر معرفي کول کولی شي د ډیری غوښتنلیکونو لپاره ګټې راوړي، مګر معمولا په BI سینسر کې نشي پلي کیدی. سربیره پردې، دا پکسل ته د اضافي ټرانزیسټر اضافه کولو ته اړتیا لري. دا کولی شي د ډکولو فکتور کم کړي او له همدې امله د کوانټم موثریت، حتی د نورو FI سینسرونو په پرتله.
د هغو غوښتنلیکونو مثالونه چیرې چې QE مهم کیدی شي
د غوښتنلیکونو یو څو نمونې:
● د غیر ثابت بیولوژیکي نمونو ټیټ رڼا او فلوروسینس امیجنگ
● د لوړ سرعت عکس اخیستل
● د کمیت غوښتنلیکونه چې د لوړ دقت شدت اندازه کولو ته اړتیا لري
QE د سینسر ډول له مخې
د عکس سینسر مختلف ټیکنالوژي مختلف کوانټم موثریتونه ښیې. دلته دا ده چې QE معمولا د لوی سینسر ډولونو سره پرتله کوي:
سي سي ډي (چارج جوړه شوې وسیله)
په دودیز ډول د ساینسي امیجنگ غوره والی د دوی د ټیټ شور او لوړ QE لپاره، ډیری وختونه د 70-90٪ ترمنځ وي. CCDs د ستورپوهنې او اوږدمهاله افشا کولو امیجنگ په څیر غوښتنلیکونو کې غوره دي.
CMOS (تکمیلي فلزي-اکسایډ-سیمیکنډکټر)
یو وخت چې د ټیټ QE او لوړ لوستلو شور لخوا محدود شوی و، عصري CMOS سینسرونه - په ځانګړي توګه د شاته روښانه شوي ډیزاینونه - د پام وړ ځای نیولی دی. ډیری یې اوس د 80٪ څخه پورته د QE ارزښتونو ته رسیږي، د ګړندي چوکاټ نرخونو او ټیټ بریښنا مصرف سره غوره فعالیت وړاندې کوي.
زموږ د پرمختللو توکو لړۍ وپلټئد CMOS کیمرهماډلونه ترڅو وګوري چې دا ټیکنالوژي څومره لرې راغلې ده، لکهد ټوسن لیبرا ۳۴۰۵M sCMOS کیمره، د لوړ حساسیت علمي کیمره چې د ټیټ رڼا غوښتنلیکونو غوښتنې لپاره ډیزاین شوې.
sCMOS (ساینسي CMOS)
د CMOS یوه ځانګړې ټولګی چې د ساینسي انځورونو لپاره ډیزاین شوې،د sCMOS کیمرهټیکنالوژي لوړ QE (معمولا 70-95٪) د ټیټ شور، لوړ متحرک حد، او ګړندي ترلاسه کولو سره یوځای کوي. د ژوندیو حجرو عکس اخیستنې، لوړ سرعت مایکروسکوپي، او څو چینل فلوروسینس لپاره مثالی.
د کوانټم موثریت منحنی څنګه ولولئ
جوړونکي معمولا د QE منحني خپروي چې د طول موج (nm) په اوږدو کې موثریت (٪) پلاټ کوي. دا منحني د دې لپاره اړین دي چې معلومه کړي چې کیمره څنګه په ځانګړو طیفي سلسلو کې فعالیت کوي.
د لټون لپاره مهم عناصر:
●د لوړ کیفیت معیار: اعظمي موثریت، ډیری وختونه د 500-600 nm حد کې (شنه رڼا).
●د طول موج سلسله: د کارولو وړ طیفي کړکۍ چیرې چې QE د ګټور حد څخه پورته پاتې کیږي (د مثال په توګه، >20٪).
●د غورځولو زونونه: QE په UV (<400 nm) او NIR (>800 nm) سیمو کې د غورځېدو تمایل لري.
د دې منحني تفسیر تاسو سره مرسته کوي چې د سینسر ځواک ستاسو د غوښتنلیک سره سمون ومومي، که تاسو په لیدل شوي سپیکٹرم کې عکس اخلئ، نږدې انفراریډ، یا UV.
د کوانټم موثریت د طول موج انحصار
شکل: د QE منحنی د مخکینۍ او شاته روښانه شوي سیلیکون پر بنسټ سینسرونو لپاره عادي ارزښتونه ښیې
یادښت: ګراف د څلورو مثالونو کیمرونو لپاره د فوټون طول موج په پرتله د فوټون کشف (کوانټم موثریت،٪) احتمال ښیې. د سینسر مختلف ډولونه او پوښښ کولی شي دا منحني په ډراماتیک ډول بدل کړي.
د کوانټم موثریت په لوړه کچه د طول موج پورې اړه لري، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. د سیلیکون پر بنسټ د کیمرې ډیری سینسرونه د سپیکٹرم په لیدلو وړ برخه کې خپل لوړ کوانټم موثریت ښیې، ډیری وختونه په شنه څخه ژیړ سیمه کې، شاوخوا 490nm څخه تر 600nm پورې. د QE منحني د سینسر کوټینګونو او موادو ډولونو له لارې تعدیل کیدی شي ترڅو د الټرا وایلیټ (UV) کې شاوخوا 300nm، په نږدې انفرا ریډ (NIR) کې شاوخوا 850nm، او د دوی ترمنځ ډیری انتخابونه چمتو کړي.
ټول سیلیکون پر بنسټ کیمرې د 1100nm په لور د کوانټم موثریت کې کمښت ښیې، په کوم کې چې فوټونونه نور د فوتو الیکټرونونو خوشې کولو لپاره کافي انرژي نلري. د مایکرو لینزونو یا د UV بلاک کولو کړکۍ شیشې سره سینسرونو کې د UV فعالیت په جدي ډول محدود کیدی شي، کوم چې د لنډ طول موج رڼا سینسر ته د رسیدو مخه نیسي.
په منځ کې، د QE منحني په ندرت سره نرم او مساوي وي، او پرځای یې ډیری وختونه کوچني څوکې او کندې شاملې وي چې د هغو موادو د مختلفو موادو ملکیتونو او شفافیتونو له امله رامینځته کیږي چې پکسل ترې جوړ شوی دی.
په هغو غوښتنلیکونو کې چې د UV یا NIR حساسیت ته اړتیا لري، د کوانټم موثریت منحني په پام کې نیولو سره خورا مهم کیدی شي، ځکه چې په ځینو کیمرونو کې د کوانټم موثریت د منحني په خورا پایونو کې د نورو په پرتله څو ځله لوی کیدی شي.
د ایکس رې حساسیت
د سیلیکون کیمرې ځینې سینسرونه کولی شي د سپیکٹرم د لید وړ رڼا برخه کې کار وکړي، پداسې حال کې چې د ایکس رې ځینې طول موجونه کشف کولو توان هم لري. په هرصورت، کیمرې معمولا ځانګړي انجینرۍ ته اړتیا لري ترڅو د کیمرې الیکترونیکونو باندې د ایکس رې اغیزې سره مقابله وکړي، او د ویکیوم چیمبرونو سره چې عموما د ایکس رې تجربو لپاره کارول کیږي.
انفراریډ کیمرې
په پای کې، هغه سینسرونه چې په سیلیکون نه بلکې په نورو موادو ولاړ دي کولی شي په بشپړ ډول مختلف QE منحني ښکاره کړي. د مثال په توګه، د InGaAs انفراریډ کیمرې، چې د سیلیکون پر ځای د انډیم ګالیم ارسنایډ پر بنسټ والړ دي، کولی شي په NIR کې پراخه طول موجونه کشف کړي، تر اعظمي حد پورې شاوخوا 2700nm پورې، د سینسر ډول پورې اړه لري.
د کوانټم موثریت د نورو کیمرې ځانګړتیاو په پرتله
د کوانټم موثریت د فعالیت یو مهم معیار دی، مګر دا په جلا توګه کار نه کوي. دلته دا څنګه د کیمرې نورو مهمو ځانګړتیاو سره تړاو لري:
د حساسیت په مقابل کې QE
حساسیت د کیمرې وړتیا ده چې کمزوري سیګنالونه کشف کړي. QE په مستقیم ډول حساسیت سره مرسته کوي، مګر نور عوامل لکه د پکسل اندازه، د لوستلو شور، او تیاره جریان هم رول لوبوي.
د QE په مقابل کې د سیګنال څخه تر شور تناسب (SNR)
لوړ QE د هر فوټون لپاره د ډیرو سیګنالونو (الیکټرانونو) په تولید سره SNR ته وده ورکوي. مګر ډیر شور، د ضعیف الیکترونیک یا ناکافي یخولو له امله، لاهم کولی شي عکس خراب کړي.
د QE په مقابل کې د متحرک حد
که څه هم QE د رڼا د کشف شوي مقدار اغیزه کوي، متحرک حد د هغو روښانه او تیاره سیګنالونو ترمنځ تناسب بیانوي چې کیمره یې اداره کولی شي. د ضعیف متحرک حد سره لوړ QE کیمره لاهم کولی شي په لوړ برعکس صحنو کې ټیټې پایلې تولید کړي.
په لنډه توګه، د کوانټم موثریت خورا مهم دی، مګر تل یې د تکمیلي مشخصاتو سره یوځای ارزونه وکړئ.
د "ښه" کوانټم موثریت څه شی دی؟
هیڅ نړیوال "غوره" QE نشته — دا ستاسو په غوښتنلیک پورې اړه لري. سره له دې، دلته عمومي معیارونه دي:
| د QE حد | د فعالیت کچه | د کارولو قضیې |
| <۴۰٪ | ټیټ | د علمي کارونې لپاره مناسب نه دی |
| ۴۰-۶۰٪ | اوسط | د لومړني کچې علمي غوښتنلیکونه |
| ۶۰-۸۰٪ | ښه | د ډیری عکس اخیستنې دندو لپاره مناسب |
| ۸۰-۹۵٪ | غوره | په کم رڼا کې، لوړ دقت سره، یا د فوټون محدود عکس اخیستل |
همدارنګه، ستاسو د مطلوب طیفي حد په اوږدو کې د لوړ QE او اوسط QE په اړه فکر وکړئ.
پایله
د کوانټم موثریت د ساینسي امیجنگ وسیلې په غوره کولو کې یو له خورا مهم، مګر له پامه غورځول شوي فکتورونو څخه دی. که تاسو د CCDs، sCMOS کیمرې، یا CMOS کیمرې ارزونه کوئ، د QE پوهیدل تاسو سره مرسته کوي:
● وړاندوینه وکړئ چې ستاسو کیمره به د حقیقي نړۍ د رڼا شرایطو لاندې څنګه فعالیت وکړي
● د بازار موندنې ادعاوو هاخوا محصولات په عیني ډول پرتله کړئ
● د کیمرې ځانګړتیاوې د خپلو علمي اړتیاوو سره سمون ورکړئ
لکه څنګه چې د سینسر ټیکنالوژۍ پرمختګ کوي، د نن ورځې لوړ QE ساینسي کیمرې په مختلفو غوښتنلیکونو کې د پام وړ حساسیت او استعداد وړاندې کوي. مګر مهمه نده چې هارډویر څومره پرمختللی وي، د سمې وسیلې غوره کول د دې پوهیدو سره پیل کیږي چې د کوانټم موثریت په لوی انځور کې څنګه فټ کیږي.
پوښتنې او ځوابونه
ایا په ساینسي کیمره کې د کوانټم موثریت لوړ تل غوره وي؟
لوړ کوانټم موثریت (QE) عموما د کیمرې وړتیا ښه کوي چې د رڼا ټیټه کچه کشف کړي، کوم چې د فلوروسینس مایکروسکوپي، ستورپوهنې، او واحد مالیکول امیجنگ په څیر غوښتنلیکونو کې ارزښتناکه ده. په هرصورت، QE د متوازن فعالیت پروفایل یوازې یوه برخه ده. د لوړ QE کیمره چې ضعیف متحرک حد، لوړ لوستل شور، یا ناکافي یخ کول لري ممکن لاهم فرعي غوره پایلې وړاندې کړي. د غوره فعالیت لپاره، تل د نورو کلیدي مشخصاتو لکه شور، بټ ژوروالی، او سینسر جوړښت سره په ترکیب کې QE ارزونه وکړئ.
د کوانټم موثریت څنګه اندازه کیږي؟
د کوانټم موثریت د سینسر په روښانه کولو سره اندازه کیږي چې په یوه ځانګړي طول موج کې د فوټونونو پیژندل شوي شمیر لري او بیا د سینسر لخوا رامینځته شوي الکترونونو شمیر شمیرل کیږي. دا معمولا د کیلیبریټ شوي مونوکروماتیک رڼا سرچینې او د حوالې فوټوډیوډ په کارولو سره ترسره کیږي. پایله لرونکی QE ارزښت د QE منحني رامینځته کولو لپاره د طول موجونو په اوږدو کې پلاټ شوی. دا د سینسر د طیف غبرګون په ټاکلو کې مرسته کوي، چې ستاسو د غوښتنلیک د رڼا سرچینې یا د اخراج حد سره د کیمرې مطابقت لپاره خورا مهم دی.
ایا سافټویر یا بهرني فلټرونه د کوانټم موثریت ښه کولی شي؟
نه. د کوانټم موثریت د عکس سینسر یو داخلي، هارډویر کچې ملکیت دی او د سافټویر یا بهرني لوازمو لخوا نشي بدلیدلی. په هرصورت، فلټرونه کولی شي د سیګنال څخه شور تناسب لوړولو سره د عکس ټول کیفیت ښه کړي (د مثال په توګه، د فلوروسینس غوښتنلیکونو کې د اخراج فلټرونو کارول)، او سافټویر کولی شي د شور کمولو یا وروسته پروسس کولو کې مرسته وکړي. بیا هم، دا پخپله د QE ارزښت نه بدلوي.
د ټوسن فوټونیکس شرکت، لمیټډ ټول حقونه خوندي دي. د حوالې ورکولو پرمهال، مهرباني وکړئ سرچینه ومنئ:www.tucsen.com
