25/07/29بايولومينسينس هاءِ-ٿرو پُٽ اميجنگ ۽ صنعتي تيز رفتار گهٽ روشني جي ڳولا جي شعبن ۾، اميجنگ جي رفتار ۽ حساسيت جي وچ ۾ بهترين توازن حاصل ڪرڻ ڊگهي عرصي کان ٽيڪنالاجي ترقي کي محدود ڪرڻ ۾ هڪ بنيادي رڪاوٽ رهيو آهي. روايتي لڪير يا ايريا ايري اميجنگ حل اڪثر ڪري مشڪل واپار کي منهن ڏين ٿا، جنهن جي ڪري ڳولا جي ڪارڪردگي ۽ سسٽم جي ڪارڪردگي ٻنهي کي برقرار رکڻ مشڪل ٿي ويندو آهي. نتيجي طور، صنعتي اپ گريڊ خاص طور تي محدود ٿي ويا آهن.
پوئتي روشن ٿيل TDI-sCMOS ٽيڪنالاجي جو تعارف انهن حدن کي حل ڪرڻ شروع ڪري رهيو آهي. هي جديد ٽيڪنالاجي نه رڳو گهٽ روشني واري حالتن ۾ تيز رفتار تصويرن جي جسماني حدن کي حل ڪري ٿي پر ان جي ايپليڪيشنن کي زندگي جي سائنس کان ٻاهر ترقي يافته صنعتي شعبن جهڙوڪ سيمي ڪنڊڪٽر انسپيڪشن ۽ پريسيشن مينوفيڪچرنگ ۾ پڻ وڌائي ٿي. انهن ترقي سان، TDI-sCMOS جديد صنعتي تصويرن جي ايپليڪيشنن ۾ تيزي سان لاڳاپيل ٿي رهيو آهي.
هي مضمون TDI تصويرن جي پويان بنيادي اصولن کي بيان ڪري ٿو، ان جي ارتقا کي ٽريڪ ڪري ٿو، ۽ صنعتي نظامن ۾ ان جي وڌندڙ ڪردار تي بحث ڪري ٿو.
TDI جي اصولن کي سمجھڻ: ڊائنامڪ اميجنگ ۾ هڪ پيش رفت
ٽائيم ڊيلي انٽيگريشن (TDI) هڪ تصوير حاصل ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي آهي جيڪا لائن اسڪيننگ اصول تي ٻڌل آهي جيڪا ٻه اهم ٽيڪنيڪل خاصيتون پيش ڪري ٿي:
هم وقت ساز متحرڪ حصول
روايتي ايريا ڪيمرائن جي برعڪس جيڪي "اسٽاپ-شاٽ-موو" سائيڪل تي ڪم ڪن ٿا، TDI سينسر حرڪت ۾ رهندي مسلسل تصويرون ظاهر ڪندا آهن. جيئن نمونو ڏسڻ جي ميدان ۾ هلندو آهي، TDI سينسر پکسل ڪالمن جي حرڪت کي اعتراض جي رفتار سان هم وقت سازي ڪندو آهي. هي هم وقت سازي وقت سان گڏ ساڳئي اعتراض جي مسلسل نمائش ۽ متحرڪ چارج جمع ڪرڻ کي قابل بڻائي ٿي، تيز رفتار تي به موثر تصويرن جي اجازت ڏئي ٿي.
ٽي ڊي آءِ اميجنگ جو مظاهرو: هم آهنگ نموني حرڪت ۽ چارج انٽيگريشن
ڊومين جي جمع کي چارج ڪريو
هر پڪسل ڪالم ايندڙ روشني کي برقي چارج ۾ تبديل ڪري ٿو، جيڪو پوءِ ڪيترن ئي نمونن جي پڙهڻ جي مرحلن ذريعي پروسيس ڪيو ويندو آهي. هي مسلسل جمع ٿيندڙ عمل N جي عنصر سان ڪمزور سگنل کي مؤثر طريقي سان وڌائي ٿو، جتي N انضمام جي سطحن جي تعداد جي نمائندگي ڪري ٿو، محدود روشني جي حالتن ۾ سگنل کان شور جي تناسب (SNR) کي بهتر بڻائي ٿو.
مختلف TDI مرحلن تي تصوير جي معيار جو مثال
ٽي ڊي آءِ ٽيڪنالاجي جو ارتقا: سي سي ڊي کان پوئتي روشن ٿيل ايس سي ايم او ايس تائين
TDI سينسر شروعاتي طور تي CCD يا سامهون-روشن CMOS پليٽ فارمن تي ٺاهيا ويا هئا، پر تيز ۽ گهٽ روشني واري تصويرن تي لاڳو ٿيڻ تي ٻنهي آرڪيٽيڪچر ۾ حدون هيون.
ٽي ڊي آءِ-سي سي ڊي
پوئتي روشن ٿيل TDI-CCD سينسر 90٪ جي ويجهو ڪوانٽم افاديت (QE) حاصل ڪري سگهن ٿا. جڏهن ته، انهن جي سيريل ريڊ آئوٽ آرڪيٽيڪچر تصوير جي رفتار کي محدود ڪري ٿو - لائن ريٽ عام طور تي 100 kHz کان گهٽ رهن ٿا، 2K-ريزوليوشن سينسر تقريبن 50 kHz تي ڪم ڪن ٿا.
سامهون واري روشني وارو TDI-CMOS
سامهون روشن ٿيل TDI-CMOS سينسر تيز پڙهڻ جي رفتار پيش ڪن ٿا، 8K-ريزوليوشن لائن ريٽ 400 kHz تائين پهچي ٿو. جڏهن ته، ساختي عنصر انهن جي QE کي محدود ڪن ٿا، خاص طور تي ننڍي طول موج جي حد ۾، اڪثر ڪري ان کي 60٪ کان گهٽ رکندا آهن.
2020 ۾ ٽڪسن جي رليز سان هڪ قابل ذڪر ترقي آئيڌيانا 9KTDI sCMOS ڪئميرا، هڪ پوئتي روشن ٿيل TDI-sCMOS ڪئميرا. اهو تيز رفتار TDI ڪارڪردگي سان اعلي حساسيت کي گڏ ڪرڻ ۾ هڪ اهم ليپ جي نشاندهي ڪري ٿو:
-
ڪوانٽم ڪارڪردگي: 82٪ چوٽي QE - روايتي سامهون-روشن TDI-CMOS سينسر کان تقريبن 40٪ وڌيڪ، ان کي گهٽ روشني واري تصوير لاءِ مثالي بڻائي ٿو.
-
لائن ريٽ: 9K ريزوليوشن تي 510 kHz، جيڪو 4.59 گيگا پڪسل في سيڪنڊ جي ڊيٽا ٿرو پُٽ ۾ ترجمو ڪري ٿو.
هي ٽيڪنالاجي پهريون ڀيرو هاءِ-ٿرو پُٽ فلوروسينس اسڪيننگ ۾ لاڳو ڪئي وئي، جتي ڪئميرا 10.1 سيڪنڊن ۾ 30 ملي ميٽر × 17 ملي ميٽر فلوروسينٽ نموني جي 2-گيگا پڪسل تصوير کي بهتر ڪيل سسٽم جي حالتن ۾ قبضو ڪيو، روايتي ايريا اسڪين سسٽم جي مقابلي ۾ تصوير جي رفتار ۽ تفصيل جي وفاداري ۾ اهم واڌ جو مظاهرو ڪيو.
تصوير: ڌيانا 9KTDI زبر ايم وي آر موٽرائيزڊ اسٽيج سان
مقصد: 10X حاصل ڪرڻ جو وقت: 10.1 سيڪنڊ نمائش جو وقت: 3.6 ايم ايس
تصوير جي سائيز: 30 ملي ميٽر x 17 ملي ميٽر 58,000 x 34,160 پڪسل
TDI ٽيڪنالاجي جا اهم فائدا
اعليٰ حساسيت
TDI سينسر ڪيترن ئي نمائشن تي سگنل گڏ ڪن ٿا، گهٽ روشني واري ڪارڪردگي کي وڌائين ٿا. پوئتي روشن ٿيل TDI-sCMOS سينسر سان، 80٪ کان مٿي ڪوانٽم ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ ممڪن آهي، جيڪا فلوروسينس اميجنگ ۽ ڊارڪ فيلڊ انسپيڪشن جهڙن گهربل ڪمن جي حمايت ڪري ٿي.
تيز رفتار ڪارڪردگي
TDI سينسرز هاءِ-ٿرو پُٽ اميجنگ لاءِ ٺاهيا ويا آهن، بهترين وضاحت سان تيز رفتار شين کي پڪڙڻ. آبجيڪٽ موشن سان پکسل ريڊ آئوٽ کي هم وقت سازي ڪندي، TDI عملي طور تي موشن بلر کي ختم ڪري ٿو ۽ ڪنويئر تي ٻڌل انسپيڪشن، ريئل ٽائيم اسڪيننگ، ۽ ٻين هاءِ-ٿرو پُٽ منظرنامي کي سپورٽ ڪري ٿو.
بهتر سگنل-ٽو-نور ريشو (SNR)
ڪيترن ئي مرحلن ۾ سگنلن کي ضم ڪرڻ سان، TDI سينسر گهٽ روشني سان اعليٰ معيار جون تصويرون پيدا ڪري سگهن ٿا، حياتياتي نمونن ۾ فوٽو بليچنگ جي خطرن کي گهٽائي سگهن ٿا ۽ حساس مواد ۾ حرارتي دٻاءُ کي گهٽائي سگهن ٿا.
ماحول جي مداخلت جي گھٽتائي حساسيت
ايريا اسڪين سسٽم جي برعڪس، TDI سينسر انهن جي هم وقت ساز لائن-بائي-لائن نمائش جي ڪري ماحول جي روشني يا عڪاسي کان گهٽ متاثر ٿين ٿا، انهن کي پيچيده صنعتي ماحول ۾ وڌيڪ مضبوط بڻائي ٿو.
درخواست جو مثال: ويفر انسپيڪشن
سيمي ڪنڊڪٽر شعبي ۾، ايريا اسڪين sCMOS ڪئميرا عام طور تي گهٽ روشني جي ڳولا لاءِ استعمال ڪيا ويندا هئا ڇاڪاڻ ته انهن جي رفتار ۽ حساسيت جي ڪري. بهرحال، انهن سسٽم ۾ نقصان ٿي سگهن ٿا:
-
محدود ڏسڻ جو ميدان: گھڻن فريمن کي گڏ ڪرڻ جي ضرورت آهي، جنهن جي نتيجي ۾ وقت وٺندڙ عمل ٿين ٿا.
-
سست اسڪيننگ: هر اسڪين کي ايندڙ تصوير کي ڪيپچر ڪرڻ کان اڳ اسٽيج جي سيٽ ٿيڻ جو انتظار ڪرڻو پوندو آهي.
-
نمونن جي سلائي: تصويرن ۾ خال ۽ غير مطابقت اسڪين جي معيار کي متاثر ڪن ٿا.
TDI اميجنگ انهن چئلينجن کي منهن ڏيڻ ۾ مدد ڪري ٿي:
-
مسلسل اسڪيننگ: TDI فريم سلائي جي ضرورت کان سواءِ وڏي، بي ترتيب اسڪين کي سپورٽ ڪري ٿو.
-
تيز حصول: هاءِ لائين ريٽ (1 MHz تائين) ڪيپچر جي وچ ۾ دير کي ختم ڪن ٿا.
-
بهتر تصويري یکسانيت: TDI جو لائن اسڪين طريقو نقطه نظر جي تحريف کي گھٽ ڪري ٿو ۽ پوري اسڪين ۾ جاميٽري جي درستگي کي يقيني بڻائي ٿو.
ٽي ڊي آءِ بمقابله ايريا اسڪين
مثال: TDI هڪ وڌيڪ مسلسل ۽ هموار حصول جي عمل کي فعال بڻائي ٿو.
ٽڪسن جو جيميني 8KTDI sCMOS ڪئميرا ڊيپ الٽراوائليٽ ويفر انسپيڪشن ۾ اثرائتو رهيو آهي. ٽڪسن جي اندروني جاچ موجب، ڪئميرا 266 nm تي 63.9% QE حاصل ڪري ٿو ۽ وڌايل استعمال تي 0°C تي چپ جي گرمي پد جي استحڪام کي برقرار رکي ٿو - UV-حساس ايپليڪيشنن لاءِ اهم.
استعمال کي وڌائڻ: خاص تصويرن کان سسٽم انٽيگريشن تائين
ٽي ڊي آءِ هاڻي صرف مخصوص ايپليڪيشنن يا بينچ مارڪ ٽيسٽنگ تائين محدود ناهي. ڌيان صنعتي نظامن ۾ عملي انضمام ڏانهن منتقل ٿي ويو آهي.
ٽڪسن جي جيميني ٽي ڊي آءِ سيريز ٻن قسمن جا حل پيش ڪري ٿي:
1. فليگ شپ ماڊلز: فرنٽ-اينڊ ويفر انسپيڪشن ۽ يو وي ڊيفيڪٽ ڊيٽيڪشن جهڙن جديد استعمال جي ڪيسن لاءِ ٺهيل آهن. اهي ماڊل اعليٰ حساسيت، استحڪام، ۽ ٿرو پُٽ کي ترجيح ڏين ٿا.
2. ڪمپيڪٽ قسمون: ننڍو، هوا سان ٿڌو، ۽ گهٽ طاقت - ايمبيڊڊ سسٽم لاءِ وڌيڪ موزون. انهن ماڊلز ۾ سڌريل انضمام لاءِ CXP (CoaXPress) تيز رفتار انٽرفيس شامل آهن.
لائف سائنسز ۾ هاءِ ٿرو پُٽ اميجنگ کان وٺي پريسيشن سيمي ڪنڊڪٽر انسپيڪشن تائين، بيڪ اليومنٽيڊ TDI-sCMOS اميجنگ ورڪ فلو کي وڌائڻ ۾ وڌندڙ اهم ڪردار ادا ڪري رهيو آهي.
اڪثر پڇيا ويا سوال
سوال 1: ٽي ڊي آءِ ڪيئن ڪم ڪندو آهي؟
TDI پکسل قطارن ۾ چارج ٽرانسفر کي شئي جي حرڪت سان هم وقت سازي ڪري ٿو. جيئن شئي حرڪت ڪري ٿي، هر قطار هڪ ٻي نمائش گڏ ڪري ٿي، حساسيت وڌائي ٿي، خاص طور تي گهٽ روشني ۽ تيز رفتار ايپليڪيشنن ۾.
سوال 2: TDI ٽيڪنالاجي ڪٿي استعمال ڪري سگهجي ٿي؟
ٽي ڊي آءِ سيمي ڪنڊڪٽر انسپيڪشن، فلوروسينس اسڪيننگ، پي سي بي انسپيڪشن، ۽ ٻين هاءِ ريزوليوشن، هاءِ اسپيڊ اميجنگ ايپليڪيشنن لاءِ مثالي آهي جتي موشن بلر ۽ گهٽ روشني جا خدشا آهن.
سوال 3: صنعتي ايپليڪيشنن لاءِ TDI ڪئميرا چونڊڻ وقت مون کي ڪهڙي ڳالهه تي غور ڪرڻ گهرجي؟
TDI ڪئميرا چونڊڻ وقت، اهم عنصرن ۾ لائن ريٽ، ڪوانٽم ڪارڪردگي، ريزوليوشن، اسپيڪٽرل جواب (خاص طور تي UV يا NIR ايپليڪيشنن لاءِ)، ۽ حرارتي استحڪام شامل آهن.
لائن ريٽ جي حساب ڪرڻ جي تفصيلي وضاحت لاءِ، اسان جي مضمون جو حوالو ڏيو:
TDI سيريز - ڪئميرا جي لائن فريڪوئنسي کي ڪيئن ڳڻيو وڃي
ٽڪسن فوٽونڪس ڪمپني لميٽيڊ سڀ حق محفوظ آهن. حوالو ڏيڻ وقت، مهرباني ڪري ذريعو تسليم ڪريو:www.tucsen.com
