25/07/29אין די פעלדער פון ביאָלומינעסענס הויך-דורכפיר בילדגעבונג און אינדוסטריעלע הויך-גיכקייט נידעריק-ליכט דעטעקציע, דערגרייכן די אָפּטימאַלע וואָג צווישן בילדגעבונג גיכקייט און סענסיטיוויטי איז לאַנג געווען אַ קערן פלאַשנעק וואָס באַגרענעצט טעקנאַלאָגיש פּראָגרעס. טראַדיציאָנעלע לינעאַר אָדער שטח אַרעי בילדגעבונג סאַלושאַנז אָפט שטויסן זיך אָן שווערע קאָמפּראָמיסן, וואָס מאַכט עס אַרויסרופן צו האַלטן ביידע דעטעקשאַן עפעקטיווקייט און סיסטעם פאָרשטעלונג. ווי אַ רעזולטאַט, אינדוסטריעלע אַפּגריידז זענען באַדייטנד באַגרענעצט געוואָרן.
די איינפיר פון הינטער-באלויכטענער TDI-sCMOS טעכנאָלאָגיע הייבט אָן צו אַדרעסירן די לימיטאַציעס. די ינאָוואַטיווע טעכנאָלאָגיע אַדרעסירט ניט בלויז די גשמיות לימיטאַציעס פון הויך-גיכקייַט ימאַגינג אין נידעריק-ליכט באדינגונגען, נאָר אויך פארברייטערט אירע אַפּלאַקיישאַנז ווייטער פון לעבן וויסנשאַפֿטן אין אַוואַנסירטע אינדוסטריעלע סעקטאָרן ווי האַלב-קאָנדוקטאָר דורכקוק און פּרעציזיע מאַנופאַקטורינג. מיט די אַנטוויקלונגען ווערט TDI-sCMOS מער און מער באַטייַטיק אין מאָדערנע אינדוסטריעלע ימאַגינג אַפּלאַקיישאַנז.
דער אַרטיקל באַשרײַבט די הויפּט פּרינציפּן הינטער TDI בילדגעבונג, פֿאַרפֿאָלגט זײַן עוואָלוציע, און דיסקוטירט זײַן וואַקסנדיקע ראָלע אין אינדוסטריעלע סיסטעמען.
פֿאַרשטיין די פּרינציפּן פֿון TDI: אַ דורכברוך אין דינאַמישער בילדגעבונג
צייט-פאַרהאַלטונג אינטעגראַציע (TDI) איז אַ בילד-אַקוויזיציע טעכנאָלאָגיע באַזירט אויף דעם ליניע-סקאַנינג פּרינציפּ וואָס אָפפערט צוויי וויכטיקע טעכנישע פֿעיִקייטן:
סינקראָניש דינאַמיש אַקוויזישאַן
אנדערש ווי טראדיציאנעלע שטח קאמעראס וואס ארבעטן אויף א "שטעל-שאט-באוועג" ציקל, TDI סענסארן אנטהאלטן קאנטינעווירלעך בילדער בשעת'ן באוועגונג. ווען דער מוסטער באוועגט זיך אריבער דעם זעאונגספעלד, סינקראניזירט דער TDI סענסאר די באוועגונג פון די פיקסל קאלום'ס מיט דער שנעלקייט פונעם אביעקט. די סינקראניזאציע ערמעגליכט קאנטינעווירלעכע אויסשטעלונג און דינאמישע לאדונג אקומולאציע פונעם זעלבן אביעקט איבער צייט, ערמעגליכנדיג עפעקטיווע בילדער אפילו ביי הויכע שנעלקייטן.
TDI בילדגעבונג דעמאַנסטראַציע: קאָאָרדינירטע מוסטער באַוועגונג און אָפּצאָל אינטעגראַציע
אָפּצאָל דאָמעין אַקיומיאַליישאַן
יעדע פּיקסעל זייַל קאָנווערטירט אַרײַנקומענדיק ליכט אין עלעקטרישע לאָדונג, וואָס ווערט דערנאָך פּראַסעסט דורך קייפל סאַמפּלינג אויסלייענונג סטאַגעס. דער קאָנטינויִערלעכער אַקומולאַציע פּראָצעס פֿאַרבעסערט עפֿעקטיוו דעם שוואַכן סיגנאַל מיט אַ פֿאַקטאָר פֿון N, וואו N רעפּרעזענטירט די צאָל אינטעגראַציע לעוועלס, פֿאַרבעסערנדיק דעם סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש (SNR) אונטער באַגרענעצטע ליכט באַדינגונגען.
אילוסטראציע פון בילד קוואַליטעט ביי פאַרשידענע TDI סטאַגעס
עוואָלוציע פון TDI טעכנאָלאָגיע: פֿון CCD צו צוריק-באַלויכטענע sCMOS
TDI סענסארן זענען אנהייב געבויט געווארן אויף CCD אדער פראנט-באלויכטענע CMOS פלאטפארמעס, אבער ביידע ארכיטעקטורן האבן געהאט באגרענעצונגען ווען זיי זענען געווארן אנגעווענדט צו שנעלע און נידריג-ליכט בילדער.
טי-די-סי-די
הינטער-באלויכטענע TDI-CCD סענסארן קענען דערגרייכן קוואנטום עפעקטיווקייט (QE) נאנט צו 90%. אבער, זייער סעריעל אויסלייענונג ארכיטעקטור באגרענעצט בילדגעבונג גיכקייט—ליניע ראטעס בלייבן טיפיש אונטער 100 kHz, מיט 2K-רעזאלוציע סענסארן וואס ארבעטן ביי בערך 50 kHz.
פראָנט-באַלויכטענע TDI-CMOS
פראָנט-באַלויכטענע TDI-CMOS סענסאָרן פאָרשלאָגן שנעלערע אויסלייענונג גיכקייטן, מיט 8K-רעזאָלוציע ליניע ראַטעס וואָס דערגרייכן ביז 400 kHz. אָבער, סטרוקטורעלע פאַקטאָרן באַגרענעצן זייער QE, ספּעציעל אין די קירצערע כוואַליע קייט, אָפט האַלטן עס אונטער 60%.
א באמערקבארע פארשריט איז געקומען אין 2020 מיט דער ארויסגעבונג פון טוסען'סדהיאַנאַ 9KTDI sCMOS קאַמעראַ, אַ הינטער-באַלויכטענע TDI-sCMOS קאַמעראַ. עס מאַרקירט אַ באַדייטנדיקן שפּרונג אין קאַמביינינג הויך סענסיטיוויטי מיט הויך-גיכקייַט TDI פאָרשטעלונג:
-
קוואַנטום עפעקטיווקייט: 82% שפּיץ QE—בעערעך 40% העכער ווי קאַנווענשאַנעלע פראָנט-באַלויכטע TDI-CMOS סענסאָרן, מאַכנדיג עס ידעאַל פֿאַר נידעריק-ליכט בילדער.
-
ליניע קורס: 510 kHz ביי 9K רעזאָלוציע, איבערזעצט צו א דאַטן דורכפלוס פון 4.59 גיגאַפּיקסעלס פּער סעקונדע.
די טעכנאָלאָגיע איז ערשט גענוצט געוואָרן אין הויך-דורכפֿלוס פֿלואָרעסענץ סקאַנינג, וואו די קאַמעראַ האָט געכאפּט אַ 2-גיגאַפּיקסעל בילד פֿון אַ 30 מם × 17 מם פֿלואָרעסענט מוסטער אין 10.1 סעקונדעס אונטער אָפּטימיזירטע סיסטעם באַדינגונגען, דעמאָנסטרירנדיק באַדייטנדיקע געווינסן אין בילדגעבונג גיכקייט און דעטאַל-טרײַקייט איבער קאַנווענשאַנעלע שטח-סקען סיסטעמען.
בילדדהיאַנאַ 9KTDI מיט זאַבער MVR מאָטאָריזירטער בינע
אָביעקטיוו10X אויפנעמען צייט: 10.1 סעקונדעס אויסשטעלן צייט: 3.6 מס
בילד גרייס30 מ״מ x 17 מ״מ 58,000 x 34,160 פּיקסעלס
שליסל מעלות פון TDI טעכנאָלאָגיע
הויך סענסיטיוויטי
TDI סענסארן זאַמלען סיגנאַלן איבער קייפל עקספּאָוזשערז, וואָס פֿאַרבעסערט נידעריק-ליכט פאָרשטעלונג. מיט צוריק-באַלויכטענע TDI-sCMOS סענסארן, איז קוואַנטום עפעקטיווקייט העכער 80% דערגרייכלעך, וואָס שטיצט פאָדערנדיקע טאַסקס ווי פלואָרעססענס ימאַגינג און טונקל-פעלד דורכקוק.
הויך-גיכקייט פאָרשטעלונג
TDI סענסארן זענען דיזיינט פאר הויך-דורכפיר בילדגעבונג, כאפן שנעל-באוועגלעכע אביעקטן מיט אויסגעצייכנטער קלארקייט. דורך סינקראניזירן פּיקסעל אויסלייענונג מיט אביעקט באוועגונג, TDI כמעט עלימינירט באוועגונג בלור און שטיצט קאנווייער-באזירטע דורכקוק, רעאל-צייט סקענירן, און אנדערע הויך-דורכפיר סצענארן.
פֿאַרבעסערט סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש (SNR)
דורך אינטעגרירן סיגנאַלן איבער קייפל סטאַגעס, קענען TDI סענסאָרן פּראָדוצירן העכער-קוואַליטעט בילדער מיט ווייניקער ילומינאַציע, רעדוצירן פאָטאָבליטשינג ריסקס אין ביאָלאָגישע סאַמפּאַלז און מינאַמיזירן טערמישע דרוק אין סענסיטיווע מאַטעריאַלס.
פאַרקלענערטע סאַסעפּטאַבילאַטי צו אַמביאַנט ינטערפיראַנס
נישט ווי שטח-סקען סיסטעמען, ווערן TDI סענסארן ווייניגער באאיינפלוסט דורך אמביאנט ליכט אדער רעפלעקציעס צוליב זייער סינקראניזירטע ליניע-ביי-ליניע אויסשטעלונג, מאכנדיג זיי מער שטארק אין קאמפליצירטע אינדוסטריעלע סביבות.
אַפּליקאַציע בייַשפּיל: וואַפער דורכקוק
אין דעם האַלב-קאָנדוקטאָר סעקטאָר, זענען שטח-סקען sCMOS קאַמעראַס אָפט געניצט געוואָרן פֿאַר נידעריק-ליכט דעטעקציע צוליב זייער שנעלקייט און סענסיטיוויטי. אָבער, די סיסטעמען קענען האָבן חסרונות:
-
לימיטירט פעלד פון קוק: קייפל ראַמען דאַרפֿן צו זיין צוזאַמענגענייט, וואָס רעזולטירט אין צייט-קאַנסומינג פּראָצעסן.
-
שטייטער סקענען: יעדער סקען פארלאנגט ווארטן ביז די בינע בארואיגט זיך איידער מען כאַפּט דעם נעקסטן בילד.
-
נייען אַרטיפאַקץ: בילד גאַפּס און ינקאַנסיסטאַנסיז ווירקן די סקען קוואַליטעט.
TDI בילדגעבונג העלפט זיך אפגעבן מיט די דאזיגע שוועריקייטן:
-
קאָנטינויִערלעך סקענען: TDI שטיצט גרויסע, אומגעשטערטע סקענס אָן די נויט פֿאַר ראַם סטיטשינג.
-
שנעלערע אַקוויזישאַן: הויכע ליניע ראַטעס (ביז 1 מעגהערץ) עלימינירן פאַרהאַלטונגען צווישן קאַפּטשערז.
-
פֿאַרבעסערטע בילד איינהייטלעכקייט: TDI'ס ליניע-סקען מעטאָד מינימיזירט פּערספּעקטיוו דיסטאָרשאַן און ענשורז געאָמעטרישע אַקיעראַסי איבער די גאנצע סקען.
TDI קעגן שטח סקען
אילוסטראַציעTDI ערמעגליכט א מער קאנטינעווירלעכן און גלאטן אקווייזישאן פראצעס
די טוסען'ס דזשעמיני 8KTDI sCMOS קאמערא איז געווען עפעקטיוו אין טיפע אולטראוויאלעט וועיפער אינספעקציע. לויט טוסען'ס אינערליכע טעסטינג, דערגרייכט די קאמערא 63.9% QE ביי 266 נאַנאָמעטער און האַלט די טשיפּ טעמפּעראַטור פעסטקייט ביי 0°C איבער פארלענגערטע נוצן - וויכטיק פֿאַר UV-סענסיטיווע אַפּליקאַציעס.
אויסברייטערנדיקע באַניץ: פֿון ספּעציאַליזירטע בילדגעבונג ביז סיסטעם אינטעגראַציע
TDI איז מער נישט באגרענעצט צו נישע אַפּליקאַציעס אדער בענטשמאַרק טעסטינג. דער פאָקוס האט זיך גערוקט צו פּראַקטישער אינטעגראַציע אין אינדוסטריעלע סיסטעמען.
טוסען'ס דזשעמיני טי-די-איי סעריע אָפפערט צוויי טיפּן לייזונגען:
1. פלאַגשיפּ מאָדעלסדיזיינד פֿאַר אַוואַנסירטע נוצן ווי פראָנט-ענד וועיפער דורכקוק און UV דעפעקט דעטעקציע. די מאָדעלן שטעלן פּרייאָריטעט צו הויך סענסיטיוויטי, פעסטקייט און דורכפֿלוס.
2. קאָמפּאַקט וואַריאַנטןקלענער, לופט-געקילט, און מיט נידעריגער מאַכט - מער פּאַסיק פֿאַר עמבעדיד סיסטעמען. די מאָדעלן אַרייַננעמען CXP (CoaXPress) הויך-גיכקייַט אינטערפייסיז פֿאַר סטריםליינד אינטעגראַציע.
פון הויך-דורכפיר בילדגעבונג אין לעבן וויסנשאפטן ביז פּרעציזיע האַלב-קאָנדוקטאָר דורכקוק, שפּילט צוריק-באַלויכטענע TDI-sCMOS אַן אַלץ וויכטיקערע ראָלע אין פֿאַרבעסערן בילדגעבונג וואָרקפלאָוז.
אָפֿט געשטעלטע פֿראַגעס
פ1: ווי אזוי ארבעט TDI?
TDI סינקראָניזירט לאָד טראַנספער אַריבער פּיקסעל רייען מיט דער באַוועגונג פון דעם אָביעקט. ווי דער אָביעקט באַוועגט זיך, אַקיומיאַלירט יעדע ריי נאָך אַן עקספּאָוזשער, וואָס פאַרגרעסערט סענסיטיוויטי, ספּעציעל אין נידעריק-ליכט און הויך-גיכקייַט אַפּלאַקיישאַנז.
פ2: וואו קען מען ניצן TDI טעכנאָלאָגיע?
TDI איז ידעאַל פֿאַר האַלב-קאָנדוקטאָר דורכקוק, פלואָרעסענס סקאַנינג, PCB דורכקוק, און אַנדערע הויך-רעזאָלוציע, הויך-גיכקייַט בילדגעבונג אַפּלאַקיישאַנז וווּ באַוועגונג בלער און נידעריק ילומיניישאַן זענען קאַנסערנז.
פ3: וואָס זאָל איך באַטראַכטן ווען איך קלייב אַ TDI קאַמעראַ פֿאַר אינדוסטריעלע אַפּליקאַציעס?
ווען מען קלייבט אויס א TDI קאמערא, וויכטיגע פאקטארן שליסן איין ליניע ראטע, קוואנטום עפעקטיווקייט, רעזאלוציע, ספּעקטראלע רעאקציע (ספעציעל פאר UV אדער NIR אפליקאציעס), און טערמישע סטאביליטעט.
פֿאַר אַ דעטאַלירטע דערקלערונג ווי אַזוי צו רעכענען די ליניע קורס, זעט אונדזער אַרטיקל:
TDI סעריע – ווי אזוי צו רעכענען די ליניע פרעקווענץ פון דער קאמערא
טוסען פאָטאָניקס קאָו., לטד. אַלע רעכטן רעזערווירט. ווען איר ציטירט, ביטע אנערקענען די מקור:www.tucsen.com
