பயோலுமினசென்ஸ் உயர்-செயல்திறன் இமேஜிங் மற்றும் தொழில்துறை அதிவேக குறைந்த-ஒளி கண்டறிதல் துறைகளில், இமேஜிங் வேகம் மற்றும் உணர்திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே உகந்த சமநிலையை அடைவது நீண்ட காலமாக தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தை கட்டுப்படுத்தும் ஒரு முக்கிய தடையாக இருந்து வருகிறது. பாரம்பரிய நேரியல் அல்லது பகுதி வரிசை இமேஜிங் தீர்வுகள் பெரும்பாலும் கடினமான சமரசங்களை எதிர்கொள்கின்றன, இதனால் கண்டறிதல் திறன் மற்றும் அமைப்பு செயல்திறன் இரண்டையும் பராமரிப்பது சவாலாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, தொழில்துறை மேம்பாடுகள் கணிசமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
பின்-ஒளிரும் TDI-sCMOS தொழில்நுட்பத்தின் அறிமுகம் இந்த வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்யத் தொடங்குகிறது. இந்த புதுமையான தொழில்நுட்பம் குறைந்த ஒளி நிலைகளில் அதிவேக இமேஜிங்கின் இயற்பியல் வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், அதன் பயன்பாடுகளை உயிரியல் அறிவியலுக்கு அப்பால் குறைக்கடத்தி ஆய்வு மற்றும் துல்லிய உற்பத்தி போன்ற மேம்பட்ட தொழில்துறை துறைகளிலும் விரிவுபடுத்துகிறது. இந்த முன்னேற்றங்களுடன், TDI-sCMOS நவீன தொழில்துறை இமேஜிங் பயன்பாடுகளில் பெருகிய முறையில் பொருத்தமானதாகி வருகிறது.
இந்தக் கட்டுரை TDI இமேஜிங்கின் பின்னணியில் உள்ள முக்கியக் கொள்கைகளை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது, அதன் பரிணாம வளர்ச்சியைக் கண்காணிக்கிறது மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் அதன் வளர்ந்து வரும் பங்கைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.
TDI இன் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வது: டைனமிக் இமேஜிங்கில் ஒரு திருப்புமுனை
நேர தாமத ஒருங்கிணைப்பு (TDI) என்பது இரண்டு குறிப்பிடத்தக்க தொழில்நுட்ப அம்சங்களை வழங்கும் லைன்-ஸ்கேனிங் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு பட கையகப்படுத்தல் தொழில்நுட்பமாகும்:
ஒத்திசைவான டைனமிக் கையகப்படுத்தல்
"ஸ்டாப்-ஷாட்-மூவ்" சுழற்சியில் இயங்கும் பாரம்பரிய பகுதி கேமராக்களைப் போலன்றி, TDI சென்சார்கள் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது தொடர்ந்து படங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன. மாதிரி பார்வை புலத்தில் நகரும்போது, TDI சென்சார் பிக்சல் நெடுவரிசைகளின் இயக்கத்தை பொருளின் வேகத்துடன் ஒத்திசைக்கிறது. இந்த ஒத்திசைவு காலப்போக்கில் ஒரே பொருளின் தொடர்ச்சியான வெளிப்பாடு மற்றும் டைனமிக் சார்ஜ் குவிப்பை செயல்படுத்துகிறது, அதிக வேகத்தில் கூட திறமையான இமேஜிங்கை அனுமதிக்கிறது.

TDI இமேஜிங் செயல்விளக்கம்: ஒருங்கிணைந்த மாதிரி இயக்கம் மற்றும் மின்னூட்ட ஒருங்கிணைப்பு
டொமைன் குவிப்பை வசூலிக்கவும்
ஒவ்வொரு பிக்சல் நெடுவரிசையும் உள்வரும் ஒளியை மின் கட்டணமாக மாற்றுகிறது, பின்னர் இது பல மாதிரி வாசிப்பு நிலைகள் மூலம் செயலாக்கப்படுகிறது. இந்த தொடர்ச்சியான குவிப்பு செயல்முறை பலவீனமான சமிக்ஞையை N இன் காரணி மூலம் திறம்பட மேம்படுத்துகிறது, இங்கு N ஒருங்கிணைப்பு நிலைகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, வரையறுக்கப்பட்ட ஒளி நிலைமைகளின் கீழ் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை (SNR) மேம்படுத்துகிறது.

வெவ்வேறு TDI நிலைகளில் படத் தரத்தின் விளக்கப்படம்
TDI தொழில்நுட்பத்தின் பரிணாமம்: CCD இலிருந்து பின்-ஒளிரும் sCMOS வரை
TDI சென்சார்கள் ஆரம்பத்தில் CCD அல்லது முன்-ஒளிரும் CMOS தளங்களில் கட்டமைக்கப்பட்டன, ஆனால் வேகமான மற்றும் குறைந்த-ஒளி இமேஜிங்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படும்போது இரண்டு கட்டமைப்புகளும் வரம்புகளைக் கொண்டிருந்தன.
டிடிஐ-சிசிடி
பின்புற ஒளியூட்டப்பட்ட TDI-CCD சென்சார்கள் 90% க்கு அருகில் குவாண்டம் செயல்திறனை (QE) அடைய முடியும். இருப்பினும், அவற்றின் தொடர் வாசிப்பு கட்டமைப்பு இமேஜிங் வேகத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது - வரி விகிதங்கள் பொதுவாக 100 kHz க்கும் குறைவாகவே இருக்கும், 2K-தெளிவுத்திறன் சென்சார்கள் சுமார் 50 kHz இல் இயங்குகின்றன.
முன்பக்க ஒளிரும் TDI-CMOS
முன்பக்க ஒளியூட்டப்பட்ட TDI-CMOS சென்சார்கள் வேகமான வாசிப்பு வேகத்தை வழங்குகின்றன, 8K-தெளிவுத்திறன் வரி விகிதங்கள் 400 kHz வரை அடையும். இருப்பினும், கட்டமைப்பு காரணிகள் அவற்றின் QE ஐ கட்டுப்படுத்துகின்றன, குறிப்பாக குறுகிய அலைநீள வரம்பில், பெரும்பாலும் அதை 60% க்கும் குறைவாக வைத்திருக்கின்றன.
2020 ஆம் ஆண்டில் டக்ஸனின் வெளியீட்டுடன் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டது.தியானா 9KTDI sCMOS கேமரா, பின்புறத்தில் ஒளிரும் TDI-sCMOS கேமரா. இது உயர் உணர்திறனை அதிவேக TDI செயல்திறனுடன் இணைப்பதில் குறிப்பிடத்தக்க பாய்ச்சலைக் குறிக்கிறது:

-
குவாண்டம் செயல்திறன்: 82% உச்ச QE - வழக்கமான முன்-ஒளிரும் TDI-CMOS சென்சார்களை விட தோராயமாக 40% அதிகமாகும், இது குறைந்த-ஒளி இமேஜிங்கிற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

-
வரி வீதம்: 9K தெளிவுத்திறனில் 510 kHz, வினாடிக்கு 4.59 ஜிகாபிக்சல்கள் தரவு வெளியீட்டிற்கு மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது.

இந்த தொழில்நுட்பம் முதன்முதலில் உயர்-செயல்திறன் ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்கேனிங்கில் பயன்படுத்தப்பட்டது, அங்கு கேமரா 30 மிமீ × 17 மிமீ ஃப்ளோரசன்ட் மாதிரியின் 2-ஜிகாபிக்சல் படத்தை 10.1 வினாடிகளில் உகந்த கணினி நிலைமைகளின் கீழ் படம்பிடித்தது, இது வழக்கமான பகுதி-ஸ்கேன் அமைப்புகளை விட இமேஜிங் வேகம் மற்றும் விவர நம்பகத்தன்மையில் கணிசமான ஆதாயங்களை நிரூபிக்கிறது.

படம்: தியானா 9KTDI ஜாபர் MVR மோட்டார் பொருத்தப்பட்ட மேடையுடன்.
குறிக்கோள்: 10X கையகப்படுத்தல் நேரம்: 10.1வி வெளிப்பாடு நேரம்: 3.6மி.வி.
பட அளவு: 30மிமீ x 17மிமீ 58,000 x 34,160 பிக்சல்கள்
TDI தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய நன்மைகள்
அதிக உணர்திறன்
TDI சென்சார்கள் பல வெளிப்பாடுகளில் சிக்னல்களைச் சேகரிக்கின்றன, குறைந்த-ஒளி செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. பின்புற-ஒளிரும் TDI-sCMOS சென்சார்கள் மூலம், 80% க்கும் அதிகமான குவாண்டம் செயல்திறனை அடைய முடியும், இது ஃப்ளோரசன்ஸ் இமேஜிங் மற்றும் டார்க்-ஃபீல்ட் ஆய்வு போன்ற கோரும் பணிகளை ஆதரிக்கிறது.
அதிவேக செயல்திறன்
TDI சென்சார்கள் உயர்-செயல்திறன் இமேஜிங்கிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, வேகமாக நகரும் பொருட்களை சிறந்த தெளிவுடன் பிடிக்கின்றன. பிக்சல் ரீட்அவுட்டை பொருள் இயக்கத்துடன் ஒத்திசைப்பதன் மூலம், TDI கிட்டத்தட்ட இயக்க மங்கலை நீக்குகிறது மற்றும் கன்வேயர் அடிப்படையிலான ஆய்வு, நிகழ்நேர ஸ்கேனிங் மற்றும் பிற உயர்-செயல்திறன் காட்சிகளை ஆதரிக்கிறது.
மேம்படுத்தப்பட்ட சிக்னல்-டு-இரைச்சல் விகிதம் (SNR)
பல நிலைகளில் சிக்னல்களை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், TDI சென்சார்கள் குறைந்த வெளிச்சத்துடன் உயர்தர படங்களை உருவாக்க முடியும், உயிரியல் மாதிரிகளில் ஃபோட்டோபிளீச்சிங் அபாயங்களைக் குறைக்கும் மற்றும் உணர்திறன் வாய்ந்த பொருட்களில் வெப்ப அழுத்தத்தைக் குறைக்கும்.
சுற்றுப்புற குறுக்கீட்டிற்கு குறைந்த உணர்திறன்
பகுதி-ஸ்கேன் அமைப்புகளைப் போலன்றி, TDI சென்சார்கள் அவற்றின் ஒத்திசைக்கப்பட்ட வரி-வரி வெளிப்பாடு காரணமாக சுற்றுப்புற ஒளி அல்லது பிரதிபலிப்புகளால் குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன, இதனால் சிக்கலான தொழில்துறை சூழல்களில் அவை மிகவும் வலுவானவை.
பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டு: வேஃபர் ஆய்வு
குறைக்கடத்தித் துறையில், ஏரியா-ஸ்கேன் sCMOS கேமராக்கள் அவற்றின் வேகம் மற்றும் உணர்திறன் காரணமாக குறைந்த ஒளி கண்டறிதலுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், இந்த அமைப்புகள் குறைபாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம்:
-
வரையறுக்கப்பட்ட பார்வை புலம்: பல பிரேம்களை ஒன்றாக தைக்க வேண்டும், இதன் விளைவாக நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் செயல்முறைகள் ஏற்படும்.
-
மெதுவான ஸ்கேனிங்: ஒவ்வொரு ஸ்கேனுக்கும் அடுத்த படத்தைப் படம்பிடிப்பதற்கு முன் நிலை சீராகும் வரை காத்திருக்க வேண்டும்.
-
தையல் கலைப்பொருட்கள்: பட இடைவெளிகள் மற்றும் சீரற்ற தன்மைகள் ஸ்கேன் தரத்தை பாதிக்கின்றன.

TDI இமேஜிங் இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ள உதவுகிறது:
-
தொடர்ச்சியான ஸ்கேனிங்: பிரேம் தையல் தேவையில்லாமல் பெரிய, தடையற்ற ஸ்கேன்களை TDI ஆதரிக்கிறது.
-
விரைவான கையகப்படுத்தல்: உயர் வரி விகிதங்கள் (1 MHz வரை) பிடிப்புகளுக்கு இடையிலான தாமதங்களை நீக்குகின்றன.
-
மேம்படுத்தப்பட்ட பட சீரான தன்மை: TDI இன் லைன்-ஸ்கேன் முறை முன்னோக்கு சிதைவைக் குறைத்து முழு ஸ்கேன் முழுவதும் வடிவியல் துல்லியத்தை உறுதி செய்கிறது.

TDI VS பகுதி ஸ்கேன்
விளக்கம்: TDI மிகவும் தொடர்ச்சியான மற்றும் மென்மையான கையகப்படுத்தல் செயல்முறையை செயல்படுத்துகிறது.
டக்சனின் ஜெமினி 8KTDI sCMOS கேமரா ஆழமான புற ஊதா வேஃபர் ஆய்வில் பயனுள்ளதாக உள்ளது. டக்சனின் உள் சோதனையின்படி, கேமரா 266 nm இல் 63.9% QE ஐ அடைகிறது மற்றும் நீட்டிக்கப்பட்ட பயன்பாட்டில் 0°C இல் சிப் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கிறது - UV-உணர்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.

விரிவாக்கும் பயன்பாடு: சிறப்பு இமேஜிங்கிலிருந்து கணினி ஒருங்கிணைப்பு வரை
TDI இனி முக்கிய பயன்பாடுகள் அல்லது அளவுகோல் சோதனைக்கு மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை. தொழில்துறை அமைப்புகளில் நடைமுறை ஒருங்கிணைப்பை நோக்கி கவனம் திரும்பியுள்ளது.

டக்சனின் ஜெமினி டிடிஐ தொடர் இரண்டு வகையான தீர்வுகளை வழங்குகிறது:
1. முதன்மை மாதிரிகள்: முன்-இறுதி வேஃபர் ஆய்வு மற்றும் UV குறைபாடு கண்டறிதல் போன்ற மேம்பட்ட பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த மாதிரிகள் அதிக உணர்திறன், நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவற்றை முன்னுரிமைப்படுத்துகின்றன.
2. சிறிய மாறுபாடுகள்: சிறியது, காற்று-குளிரூட்டப்பட்டது மற்றும் குறைந்த சக்தி கொண்டது—உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இந்த மாதிரிகளில் நெறிப்படுத்தப்பட்ட ஒருங்கிணைப்புக்கான CXP (CoaXPress) அதிவேக இடைமுகங்கள் அடங்கும்.
உயிர் அறிவியலில் உயர்-செயல்திறன் இமேஜிங் முதல் துல்லியமான குறைக்கடத்தி ஆய்வு வரை, பின்-ஒளிரும் TDI-sCMOS இமேஜிங் பணிப்பாய்வுகளை மேம்படுத்துவதில் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
கேள்வி 1: TDI எப்படி வேலை செய்கிறது?
TDI, பிக்சல் வரிசைகளில் சார்ஜ் பரிமாற்றத்தை பொருளின் இயக்கத்துடன் ஒத்திசைக்கிறது. பொருள் நகரும்போது, ஒவ்வொரு வரிசையும் மற்றொரு வெளிப்பாட்டைக் குவிக்கிறது, குறிப்பாக குறைந்த ஒளி மற்றும் அதிவேக பயன்பாடுகளில் உணர்திறனை அதிகரிக்கிறது.
கேள்வி 2: TDI தொழில்நுட்பத்தை எங்கே பயன்படுத்தலாம்?
குறைக்கடத்தி ஆய்வு, ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்கேனிங், PCB ஆய்வு மற்றும் இயக்க மங்கல் மற்றும் குறைந்த வெளிச்சம் போன்ற பிற உயர் தெளிவுத்திறன், அதிவேக இமேஜிங் பயன்பாடுகளுக்கு TDI சிறந்தது.
கேள்வி 3: தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு TDI கேமராவைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது நான் என்ன கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்?
ஒரு TDI கேமராவைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, முக்கியமான காரணிகளில் வரி விகிதம், குவாண்டம் செயல்திறன், தெளிவுத்திறன், நிறமாலை பதில் (குறிப்பாக UV அல்லது NIR பயன்பாடுகளுக்கு) மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆகியவை அடங்கும்.
வரி விகிதத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பது குறித்த விரிவான விளக்கத்திற்கு, எங்கள் கட்டுரையைப் பார்க்கவும்:
TDI தொடர் - கேமராவின் வரி அதிர்வெண்ணை எவ்வாறு கணக்கிடுவது
டக்சன் ஃபோட்டோனிக்ஸ் கோ., லிமிடெட். அனைத்து உரிமைகளும் பாதுகாக்கப்பட்டவை. மேற்கோள் காட்டும்போது, தயவுசெய்து மூலத்தை ஒப்புக்கொள்ளவும்:www.டக்ஸன்.காம்