25/08/15Ni aworan ijinle sayensi, konge jẹ ohun gbogbo. Boya o n mu awọn ifihan agbara didan ina kekere tabi titọpa awọn ohun ti o rọ ni ọrun, agbara kamẹra rẹ lati ṣe awari ina taara ni ipa lori didara awọn abajade rẹ. Ọkan ninu awọn pataki julọ, ṣugbọn nigbagbogbo aiṣe loye, awọn okunfa ninu idogba yii jẹ ṣiṣe kuatomu (QE).
Itọsọna yii yoo rin ọ nipasẹ kini QE jẹ, idi ti o ṣe pataki, bii o ṣe le tumọ awọn pato QE, ati bii o ṣe ṣe afiwe awọn oriṣi sensọ. Ti o ba wa ni oja fun aijinle sayensi kamẹratabi o kan gbiyanju lati ni oye ti awọn iwe data kamẹra, eyi jẹ fun ọ.
olusin: Tucsen aṣoju kamẹra QE apẹẹrẹ
(a)Ọdun 6510(b)Dhyana 6060BSI(c)Libra 22
Kini Iṣiṣẹ Kuatomu?
Iṣiṣẹ Kuatomu jẹ iṣeeṣe ti photon ti o de sensọ kamẹra ni wiwa gangan, ati itusilẹ fọtoelectron kan ninu ohun alumọni.
Ni awọn ipele pupọ ninu irin-ajo photon si aaye yii, awọn idena wa ti o le fa awọn photon tabi ṣe afihan wọn kuro. Ni afikun, ko si ohun elo ti o jẹ 100% sihin si gbogbo igbi gigun fọto, pẹlu eyikeyi awọn ayipada ninu akopọ ohun elo ni aye lati tan imọlẹ tabi tuka awọn fọto.
Ti ṣalaye bi ipin ogorun, ṣiṣe kuatomu jẹ asọye bi:
QE (%) = (Nọmba awọn elekitironi ti a ṣejade / Nọmba awọn fọto isẹlẹ) × 100
Awọn oriṣi akọkọ meji wa:
●QE ti ita: Išẹ ti a ṣewọn pẹlu awọn ipa bi iṣaro ati awọn adanu gbigbe.
●QE inu: Ṣe iwọn ṣiṣe iyipada laarin sensọ funrararẹ, ro pe gbogbo awọn fọto ti gba.
QE ti o ga julọ tumọ si ifamọ ina to dara julọ ati awọn ifihan agbara aworan ti o lagbara, ni pataki ni ina kekere tabi awọn oju iṣẹlẹ ti o ni opin photon.
Kini idi ti Iṣiṣẹ Kuatomu Ṣe pataki ni Awọn kamẹra Imọ-jinlẹ?
Ni aworan, o jẹ iranlọwọ nigbagbogbo lati gba ipin ti o ga julọ ti awọn fọto ti nwọle ti a le, ni pataki ni awọn ohun elo ti n beere ifamọ giga.
Bibẹẹkọ, awọn sensọ ṣiṣe kuatomu giga maa n jẹ gbowolori diẹ sii. Eyi jẹ nitori ipenija imọ-ẹrọ ti mimu iwọn ikun kun lakoko mimu iṣẹ piksẹli, ati tun nitori ilana itanna ẹhin. Ilana yii, bi iwọ yoo ṣe kọ ẹkọ, jẹ ki awọn ṣiṣe kuatomu ti o ga julọ ṣiṣẹ-ṣugbọn o wa pẹlu iwuwo iṣelọpọ ni pataki.
Bii gbogbo awọn pato kamẹra, iwulo fun ṣiṣe kuatomu gbọdọ jẹ iwọn nigbagbogbo lodi si awọn nkan miiran fun ohun elo aworan pato rẹ. Fun apẹẹrẹ, ṣafihan tiipa agbaye le mu awọn anfani wa fun ọpọlọpọ awọn ohun elo, ṣugbọn igbagbogbo ko le ṣe imuse lori sensọ BI kan. Ni afikun, o nilo afikun transistor si ẹbun naa. Eyi le dinku ifosiwewe kikun ati nitorinaa ṣiṣe kuatomu, paapaa ni akawe si awọn sensọ FI miiran.
Awọn ohun elo apẹẹrẹ nibiti QE le ṣe pataki
Awọn ohun elo apẹẹrẹ diẹ:
● Imọlẹ kekere & aworan fifẹ ti awọn ayẹwo ti ibi-ara ti kii ṣe deede
● Aworan iyara to gaju
● Awọn ohun elo pipo to nilo awọn wiwọn kikankikan giga
QE nipasẹ Sensọ Iru
Awọn imọ-ẹrọ sensọ aworan oriṣiriṣi ṣe afihan awọn iṣẹ ṣiṣe kuatomu oriṣiriṣi. Eyi ni bii QE ṣe ṣe afiwe ni deede kọja awọn iru sensọ pataki:
CCD (Ẹrọ Iṣajọpọ-Gbigba)
Aworan aworan imọ-jinlẹ ti aṣa ṣe ojurere fun ariwo kekere wọn ati QE giga, nigbagbogbo ga laarin 70-90%. Awọn CCD tayọ ni awọn ohun elo bii aworawo ati aworan ifihan gigun.
CMOS (Ibaramu Irin-Oxide-Semikondokito)
Ni kete ti o ni opin nipasẹ QE kekere ati ariwo kika ti o ga julọ, awọn sensọ CMOS ode oni-paapaa awọn apẹrẹ ti o tan imọlẹ-ti mu ni pataki. Ọpọlọpọ ni bayi de awọn iye QE ti o ga ju 80% lọ, nfunni ni iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ pẹlu awọn oṣuwọn fireemu yiyara ati agbara agbara kekere.
Ye wa ibiti o ti to ti ni ilọsiwajuCMOS kamẹraawọn awoṣe lati rii bii imọ-ẹrọ yii ti de, biiTucsen ká Libra 3405M sCMOS Kamẹra, Kamẹra ijinle sayensi ti o ni imọ-giga ti a ṣe apẹrẹ fun wiwa awọn ohun elo ina kekere.
sCMOS (CMOS ijinle sayensi)
Kilasi pataki ti CMOS ti a ṣe apẹrẹ fun aworan imọ-jinlẹ,sCMOS kamẹraimọ-ẹrọ daapọ QE giga (ni deede 70–95%) pẹlu ariwo kekere, iwọn agbara giga, ati gbigba iyara. Apẹrẹ fun aworan sẹẹli laaye, airi-iyara giga, ati fluorescence ikanni pupọ.
Bii o ṣe le Ka Iwọn Ṣiṣe ṣiṣe Kuatomu kan
Awọn olupilẹṣẹ ni igbagbogbo ṣe atẹjade titẹ QE kan ti o ṣe igbero ṣiṣe (%) kọja awọn iwọn gigun (nm). Awọn iyipo wọnyi ṣe pataki fun ṣiṣe ipinnu bi kamẹra ṣe n ṣiṣẹ ni awọn sakani iwoye pato.
Awọn eroja pataki lati wa:
●Iye ti o ga julọ ti QE: Imudara ti o pọju, nigbagbogbo ni iwọn 500-600 nm (ina alawọ ewe).
●Range wefulenti: Ferese iwoye nkan elo nibiti QE wa loke iloro ti o wulo (fun apẹẹrẹ,> 20%).
●Awọn agbegbe sisọ silẹ: QE duro lati ṣubu ni awọn agbegbe UV (<400 nm) ati NIR (> 800 nm).
Itumọ ọna yii ṣe iranlọwọ fun ọ lati baamu awọn agbara sensọ pẹlu ohun elo rẹ, boya o n ṣe aworan ni iwoye ti o han, infurarẹẹdi nitosi, tabi UV.
Igbẹkẹle gigun ti Kuatomu ṣiṣe
Ṣe nọmba: Iyika QE ti n ṣafihan awọn iye aṣoju fun iwaju- & awọn sensọ ti o da lori ohun alumọni
AKIYESI: Aworan naa fihan iṣeeṣe wiwa photon (ṣiṣe kuatomu, %) dipo iwọn gigun photon fun awọn kamẹra apẹẹrẹ mẹrin. Awọn iyatọ sensọ oriṣiriṣi ati awọn aṣọ ibora le yi awọn iha wọnyi pada ni iyalẹnu
Iṣiṣẹ kuatomu jẹ igbẹkẹle gigun gaan, bi o ṣe han ninu eeya. Pupọ ti awọn sensọ kamẹra ti o da lori ohun alumọni ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe kuatomu ti o ga julọ ni apakan ti o han ti iwoye, pupọ julọ ni alawọ ewe si agbegbe ofeefee, lati agbegbe 490nm si 600nm. Awọn iyipo QE le ṣe atunṣe nipasẹ awọn ideri sensọ ati awọn iyatọ ohun elo lati pese QE ti o ga julọ ni ayika 300nm ni ultra-violet (UV), ni ayika 850nm ni isunmọ infurarẹẹdi (NIR), ati ọpọlọpọ awọn aṣayan laarin.
Gbogbo awọn kamẹra ti o da lori silikoni ṣe afihan idinku ninu ṣiṣe kuatomu si ọna 1100nm, ninu eyiti awọn photon ko ni agbara to lati tu awọn fọtoelectrons silẹ. Iṣẹ ṣiṣe UV le ni opin pupọ ni awọn sensosi pẹlu microlenses tabi gilasi window UV-blocking, eyiti o ni ihamọ ina gigun-kukuru lati de sensọ naa.
Ni laarin, QE ekoro ni o wa ṣọwọn dan ati paapa, ki o si dipo igba pẹlu kekere ga ju ati troughs ṣẹlẹ nipasẹ awọn ti o yatọ ohun ini-ini ati transparencies ti awọn ohun elo ti awọn piksẹli kq.
Ninu awọn ohun elo ti o nilo ifamọ UV tabi NIR, ṣiṣero awọn iṣipa ṣiṣe kuatomu le di pataki diẹ sii, bi ninu diẹ ninu awọn kamẹra kuatomu ṣiṣe le jẹ ọpọlọpọ awọn igba tobi ju awọn miiran lọ ni awọn opin opin ti tẹ.
X-ray ifamọ
Diẹ ninu awọn sensọ kamẹra ohun alumọni le ṣiṣẹ ni apakan ina ti o han ti irisi, lakoko ti o tun ni agbara lati ṣawari diẹ ninu awọn gigun ti awọn egungun X. Bibẹẹkọ, awọn kamẹra nigbagbogbo nilo imọ-ẹrọ kan pato lati koju mejeeji pẹlu ipa ti awọn ina-X-ray sori ẹrọ itanna kamẹra, ati pẹlu awọn iyẹwu igbale ni gbogbogbo ti a lo fun awọn adanwo X-ray.
Awọn kamẹra infurarẹẹdi
Lakotan, awọn sensosi ti o da lori ohun alumọni ṣugbọn lori awọn ohun elo miiran le ṣafihan awọn iyipo QE ti o yatọ patapata. Fun apẹẹrẹ, awọn kamẹra infurarẹẹdi InGaAs, ti o da lori Indium Gallium Arsenide ni aaye silikoni, le ṣe awari awọn sakani gigun gigun ni NIR, to iwọn ti o pọ ju 2700nm, da lori iyatọ sensọ.
Iṣiṣẹ Kuatomu la Awọn alaye Kamẹra miiran
Iṣiṣẹ kuatomu jẹ metiriki iṣẹ ṣiṣe bọtini, ṣugbọn ko ṣiṣẹ ni ipinya. Eyi ni bii o ṣe ni ibatan si awọn pato kamẹra pataki miiran:
QE vs ifamọ
Ifamọ jẹ agbara kamẹra lati ṣe awari awọn ifihan agbara ti o rẹwẹsi. QE ṣe alabapin taara si ifamọ, ṣugbọn awọn ifosiwewe miiran bii iwọn ẹbun, ariwo kika, ati lọwọlọwọ dudu tun ṣe ipa kan.
QE vs. Iwọn ifihan-si-ariwo (SNR)
QE ti o ga julọ n ṣe ilọsiwaju SNR nipasẹ jijẹ ifihan agbara diẹ sii (awọn elekitironi) fun photon. Ṣugbọn ariwo ti o pọju, nitori ẹrọ itanna ti ko dara tabi itutu agbaiye ti ko pe, tun le dinku aworan naa.
QE vs Yiyi to Range
Lakoko ti QE ṣe ni ipa lori iye ina ti a rii, ibiti o ni agbara ṣe apejuwe ipin laarin awọn ifihan agbara didan ati dudu julọ ti kamẹra le mu. Kamẹra QE ti o ga pẹlu iwọn ailagbara ti ko dara le tun gbe awọn abajade subpar jade ni awọn iwoye itansan giga.
Ni kukuru, ṣiṣe kuatomu jẹ pataki, ṣugbọn nigbagbogbo ṣe iṣiro rẹ lẹgbẹẹ awọn alaye lẹkunrẹrẹ.
Kini Iṣiṣẹ Kuatomu “O Dara”?
Ko si gbogbo agbaye “dara julọ” QE — o da lori ohun elo rẹ. Iyẹn ti sọ, nibi ni awọn ipilẹ gbogbogbo:
| Ibiti QE | Ipele Iṣe | Lo Awọn ọran |
| <40% | Kekere | Ko bojumu fun ijinle sayensi lilo |
| 40–60% | Apapọ | Titẹsi-ipele ijinle sayensi ohun elo |
| 60–80% | O dara | Dara fun julọ awọn iṣẹ-ṣiṣe aworan |
| 80–95% | O tayọ | Imọlẹ-kekere, konge-giga, tabi aworan fọton-lopin |
Paapaa, ronu tente oke QE vs aropin QE kọja iwọn iwoye ti o fẹ.
Ipari
Imudara kuatomu jẹ ọkan ninu pataki julọ, sibẹsibẹ aṣemáṣe, awọn ifosiwewe ni yiyan ohun elo aworan imọ-jinlẹ. Boya o n ṣe iṣiro awọn CCD, awọn kamẹra sCMOS, tabi awọn kamẹra CMOS, oye QE ṣe iranlọwọ fun ọ:
● Sọ asọtẹlẹ bi kamẹra rẹ yoo ṣe ṣiṣẹ labẹ awọn ipo ina gidi
● Ṣe afiwe awọn ọja ni ifojusọna kọja awọn ẹtọ tita
● Baramu awọn alaye lẹkunrẹrẹ kamẹra pẹlu awọn ibeere imọ-jinlẹ rẹ
Bi imọ-ẹrọ sensọ ti nlọsiwaju, awọn kamẹra onimọ-jinlẹ giga-QE ode oni nfunni ni ifamọ iyalẹnu ati iṣipopada kọja awọn ohun elo oniruuru. Ṣugbọn bii bii ohun elo ti ni ilọsiwaju, yiyan ohun elo to tọ bẹrẹ pẹlu agbọye bii ṣiṣe kuatomu ṣe baamu si aworan nla.
FAQs
Njẹ ṣiṣe kuatomu ti o ga julọ nigbagbogbo dara julọ ni kamẹra imọ-jinlẹ bi?
Iṣiṣẹ kuatomu ti o ga julọ (QE) ni gbogbogbo n ṣe ilọsiwaju agbara kamẹra lati ṣe awari awọn ipele ina kekere, eyiti o niyelori ninu awọn ohun elo bii maikirosikopu fluorescence, aworawo, ati aworan iwo-kanṣoṣo. Sibẹsibẹ, QE jẹ apakan kan ti profaili iṣiṣẹ iwọntunwọnsi. Kamẹra QE ti o ga pẹlu iwọn ailagbara ti ko dara, ariwo kika giga, tabi itutu agbaiye ti ko to le tun ṣafihan awọn abajade aipe. Fun iṣẹ ṣiṣe to dara julọ, nigbagbogbo ṣe iṣiro QE ni apapọ pẹlu awọn alaye lẹkunrẹrẹ bọtini miiran bii ariwo, ijinle bit, ati faaji sensọ.
Bawo ni a ṣe wọn iwọn ṣiṣe kuatomu?
Iṣiṣẹ kuatomu jẹ iwọn nipasẹ didan sensọ kan pẹlu nọmba ti a mọ ti awọn fọto ni iwọn gigun kan pato ati lẹhinna kika nọmba awọn elekitironi ti ipilẹṣẹ nipasẹ sensọ. Eyi ni a ṣe deede ni lilo orisun ina monochromatic ti a ṣe iwọn ati photodiode itọkasi kan. Abajade iye QE ti wa ni igbero kọja awọn iwọn gigun lati ṣẹda ọna QE kan. Eyi ṣe iranlọwọ lati pinnu esi iwoye sensọ, pataki fun ibaramu kamẹra si orisun ina ohun elo rẹ tabi iwọn itujade.
Njẹ sọfitiwia tabi awọn asẹ ita le mu iṣẹ ṣiṣe kuatomu pọ si bi?
Rara. Iṣiṣẹ kuatomu jẹ ojulowo, ohun-ini ipele-hardware ti sensọ aworan ati pe ko le paarọ nipasẹ sọfitiwia tabi awọn ẹya ita. Bibẹẹkọ, awọn asẹ le mu didara aworan gbogbogbo pọ si nipa imudara ifihan-si-ariwo ipin (fun apẹẹrẹ, lilo awọn asẹ itujade ni awọn ohun elo fluorescence), ati sọfitiwia le ṣe iranlọwọ pẹlu idinku ariwo tabi sisẹ-ifiweranṣẹ. Sibẹsibẹ, iwọnyi ko yipada iye QE funrararẹ.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Gbogbo ẹtọ wa ni ipamọ. Nigbati o ba n tọka si, jọwọ jẹwọ orisun:www.tucsen.com
