24/05/22Dareemayaasha EMCCD waxay ahaayeen muujin: kordhi dareenkaaga adiga oo yareynaya buuqaaga wax akhrinta. Hagaag, ku dhawaad, si dhab ah ayaanu u kordhinaynay calaamada si aanu sanqadhiinkaaga wax u akhriyo u ekaado mid yar.
Annaguna waanu jeclayn iyaga, waxay heleen guri degdeg ah oo leh shaqo calaamad hoose ah sida hal unugyo iyo spectroscopy ka dibna waxay ku dhex faafiyeen bixiyayaasha nidaamka mikroskoob ee waxyaabaha ay ka mid yihiin saxan-wareega, xallinta sare iyo wixii ka dambeeya. Ka dibna waanu dilnay. Mise anagu?
Tignoolajiyada EMCCD waxay leedahay taariikhdeeda laba alaab-qeybiyeyaal muhiim ah: e2V iyo Texas Instruments. E2V, hadda Teledyne e2V, ayaa tan ku bilawday dareemayaal hore dhammaadkii 1990-meeyadii, laakiin waxay samaysay horumar dhab ah oo leh kala duwanaanshaha ugu badan ee la aqbalay, isagoo haysta 512 x 512 oo leh 16-micron pixels.
Dareenkan bilowga ah, iyo malaha ugu awoodda badan EMCCD wuxuu lahaa saameyn dhab ah oo kala badh tani runtii waxay ahayd cabbirka pixel. 16-micron pixels oo ku jira mikroskoob ayaa la ururiyay 6 jeer iftiin ka badan kan CCD-da ugu caansan ee waagaas, ICX285, ee ku jiray taxanaha caanka ah ee CoolSnap iyo Orca. Marka laga soo tago cabbirka pixel, aaladahaan ayaa dib u iftiimay iyagoo beddelaya 30% sawir-qaadayaal badan oo qaadanaya 6 jeer dareenka 7.
Marka si wax ku ool ah EMCCD waxay ahayd 7 jeer xasaasi ah ka hor inta aanan xitaa shidin oo aan helin saameynta faa'iidada EMCCD. Hadda dabcan waxaad ku doodi kartaa inaad kari karto CCD-da, ama waxaad isticmaali kartaa muraayadaha si aad u abuurto cabbirro pixels oo waaweyn - kaliya dadka intooda badan ma aysan samayn!
Marka laga soo tago tan, in la akhriyo qaylada ka hooseeya 1 elektarooniga ah ayaa fure u ahaa. Waxay ahayd fure, laakiin ma ahayn bilaash. Habka isku dhufashada wuxuu kordhiyey hubanti la'aanta cabbirka calaamada taasoo la micno ah dhawaaqa rasaasta, hadda mugdiga ah, iyo wax kasta oo kale oo aan haysanay ka hor isku dhufashada waxaa lagu kordhiyey 1.4. Haddaba, maxay taasi ka dhigan tahay? Hagaag, waxay ka dhigan tahay EMCCD inuu ahaa mid xasaasi ah laakiin kaliya iftiin hooseeya, si fiican taasi waa nooca markaad u baahan tahay sax?
Marka loo eego CCD-da qadiimiga ah, ma ahayn tartan. pixels waaweyn, QE badan, EM Gain. Dhammaanteen waan ku faraxnay, gaar ahaan kuweenna iibka kamaradaha: $40,000, fadlan ...
Waxa kaliya ee aan wax badan ku qaban karno waxay ahaayeen xawaaraha, aagga dareemayaasha, iyo (ma ahan inaan ogeyn inay suurtagal tahay) cabbir yar oo pixels ah.
Ka dib kontaroolada dhoofinta iyo u hoggaansanaanta ayaa yimid, taasina ma ahayn madadaalo. Waxaa soo baxday in la socodka hal unugyo iyo gantaallada dabagalka ay isku mid yihiin, shirkadaha kamaradaha iyo macaamiishooda ayaa ku khasbanaaday inay xakameeyaan iibinta kamaradaha iyo dhoofinta.
Dabadeed sCMOS ayaa yimid, isaga oo ka bilaabay ballan-qaadka adduunka-kadibna 10-ka sano ee soo socda ayaa ku dhawaaday gaarsiinta. pixels ka yar ayaa dadka helaya 6.5 microns ee ay ujeclaayeen ujeedooyinka 60x oo dhamaantood leh sawaxan wax akhris hooseya oo ah ilaa 1.5 elektaroono. Hadda tani ma ahayn wax EMCCD ah, laakiin ka soo horjeeda 6 elektarooniga ah ee tignoolajiyada CCD ee isbarbardhigga wakhtigaas waxay ahayd mid cajiib ah.
sCMOS-yadii hore ayaa wali hore u iftiimay. Laakiin 2016-kii dib u iftiimiyay sCMOS ayaa timid, iyo si ay uga dhigto inay u muuqato mid aad xasaasi u ah noocyada hore ee iftiinka hore leh waxay lahayd 11-micron pixels. Kordhinta QE iyo xajmiga pixel ee korodhka, macaamiishu waxay dareemeen inay haystaan faa'iido 3.5 x.
Ugu dambayntii, 2021kii qaylada akhriska-elektaroonka-hoosaadka ayaa jabay iyadoo kamaradaha qaarkood ay hoos ugu dhaceen 0.25 elektaroonig - waxay ku dhammaatay EMCCD.
Mise waxay ahayd...
Hagaag, xoogaa dhibaatadu wali waa cabbirka pixel. Mar labaad waxaad samayn kartaa waxaad rabto si toos ah laakiin isla nidaamka, 4.6-micron pixel wuxuu ururiyaa 12 x iftiin ka yar kan 16-micron.
Hadda waad kaydin kartaa, laakiin xusuusnow inaad ku xirto CMOS caadiga ah waxay kordhisaa qaylada iyadoo loo eegayo habka qashin-qubka. Markaa dadka intiisa badan waxay ku faraxsan yihiin 6.5-micron pixels iyaga oo u malaynaya inay xajin karaan dariiqa dareenka, laakiin waxay labanlaabayaan sawaxankooda wax akhrinta ilaa 3 elektaroon.
Xitaa haddii qaylada la dhimi karo, cabbirka pixel, oo si fiican u buuxsamay arrinkaas, ayaa weli ah tanaasul ururinta calaamadaha dhabta ah.
Midda kale waa faa'iidada iyo isbarbardhigga - haddii aad cawl badan yeelato iyo in la gooyo calaamaddaada oo yar waxay siinaysaa kala duwanaansho wanaagsan. Waxaad yeelan kartaa buuq la mid ah laakiin marka aad tusiso 2 cawl oo elektaroonik kasta oo wata CMOS ma helaysid wax badan oo aad ku ciyaarto marka aad haysato 5 elektaroon oo calaamad ah.
Ugu dambeyntii, ka waran xiritaanka? Mararka qaarkood waxaan u maleynayaa inaan iloobin sida qalabku ugu awood badnaa EMCCD: xirayaasha caalamiga ah ayaa runtii caawiya oo aad u fudud oo dhaqso badan, gaar ahaan nidaamyada isku dhafan ee qaybaha badan.
Kaamirada kaliya ee sCMOS ee aan arkay waxay ku dhowdahay 512 x 512 EMCCD dareeraha waa Aries 16. Tani waxay ku bilaabataa 16-micron pixels waxayna bixisaa 0.8 electrons ee dhawaaqa akhrinta iyada oo aan loo baahnayn in la dhigo. Calaamadaha ka sarreeya 5 photons (halkii 16-micron pixel), waxaan u maleynayaa inay tahay tan ugu fiican ee aan waligey arkay iyo qiyaastii kala bar qiimaha.
Markaa EMCCD ma dhintay? Maya, run ahaantiina ma dhiman doonto ilaa aan mar kale helno wax sidaas u wanaagsan. Dhibaatadu waa, si fiican, dhammaan dhibaatooyinka: qaylada xad-dhaafka ah, korodhka gabowga, xakamaynta dhoofinta
Haddii tignoolajiyada EMCCD ay ahaan lahayd diyaarad, waxay ahaan lahayd Concord. Qof kasta oo u duulaya wuu jeclaa, laakiin malaha uma baahna oo hadda kuraas waaweyn iyo sariiro fidsan - kaliya seexo 3 saacadood oo dheeraad ah oo dhan Atlantic ah.
EMCCD, si ka duwan Concord, weli waa nool yahay sababtoo ah dadka qaar - tiro yar oo weligood sii yaraanaya - ayaa weli u baahan. Mise waxaa laga yaabaa inay u maleeyaan inay sameeyaan?
Isticmaalka EMCCD, tignoolajiyada sawir-qaadista ee aad loo isticmaalo ee ugu qaalisan uguna adag kama dhigayso mid gaar ah, ama khabiir sawir-qaade - waxaad samaynaysaa wax ka duwan. Oo haddii aadan isku dayin inaad beddesho, markaas waxaad u badan tahay inaad sameyso.
