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EM-CCD相机 ImagEM X2
 

 

日本滨松光子学公司推出全新一代EM-CCD相机: ImagEM X2

 

ImagEM X2是一款非常多功能的相机,全画幅下输出速度达70/秒,模拟拼接(binning)操作下对兴趣区域(ROIs)的输出达1076/秒,工作安静。其在接近黑暗的条件下具有很高的信噪比,而且暗电流极低,因此既能长时间又能快速的进行定量超弱光成像。当关闭电子倍增增益(EM)后,该相机的超深满阱容量可以在最低对比亮度图像中提取信息。新增特性优化了相机触发、片上EM增益保护、IEEE1394b流水线连接,提高了整体信噪比和非EM的动态范围。滨松使用了最受欢迎的512 × 512 像素EM-CCD传感器,巧妙地重新设计了具有最大速度和最精密性能的相机。

 

EM-CCD技术具有大像素、高量子效率以及几乎为零的读出噪声,在低光量条件下具有良好表现。多低的光呢?如果样品和背景之间每个像素 只能得到不超过10个光子,那么EM-CCD会非常适合,比任何其他相机技术的信噪比都要好。对于生物相关的应用,程序曝光时间为10ms30ms ,那么样品在每个像素上可以发射几百到几千的光子。但是如果要求速度更快,曝光时间更短,每像素一次照射只能采集少于10个光子,这种 情况即是超低光领域的应用。ImagEM X2实现了超快曝光成像,其灵敏度可以在缺少光子的环境中提供令人视觉满意的在数量上有意义的图像。

 

光谱响应曲线:

         

 

产品特点:

·量子效率高达90%EM增益最大1200

·低噪声:ImagEM X2读出噪声最小可达1电子

·超高的稳定度

·可选读出模式:可根据样品亮度、所需帧频或曝光时间选择利于最优图像采集的读出模式。

·光子成像模式:ImagEM X2会非常适合不超过10个光子的超低光领域的应用。

 

新增特性:

·更快的读出速度

           ImagEM X2在像素读出时钟为22MHz情况下,能够在全画幅分辨率下获得70/ 的速度。这超过原来的ImagEm相机两倍,也比任何使用该传感器的其他商业级相机要快。

·边角读出

           通过在传感器边缘进行选择性成像,选择最靠近芯片的读出寄存器的像素,该相机可以在小兴趣区域(regions of interests,ROIs)获得更快的速度。

·读出噪声低

           对任何图像传感器而言,读出更快也意味着读出噪声增加。但是对于EM-CCD而言,由于其EM增益,可以认为读出噪声与此无关。值得注意的 是,ImagEM X2即使在使用EM增益之前,也比上一代具有更快的速度和更低的读出噪声。我们刚刚提到读出噪声与EM-CCD无关,在信噪比公式中 的确这样。然而,如果EM增益的首要目标是克服读出噪声,那么可以通过减小ImagEM X2的增益,降低EM寄存器的电压,使EM增益校准更加稳定 ,传感器寿命更长来实现。 

 

技术指标:

产品型号

C9100-23B

相机头类型

密封真空封装空气/水制冷头*1

成像设备

电子倍增背照式帧转移CCD

有效像素数

512 (H)×512 (V)

像素尺寸

16 μm (H)×16 μm (V)

有效面积

8.19 mm (H) × 8.19 mm (V)

像素时钟速率

22 MHz, 11 MHz, 0.6875 MHzEM-CCD读出),0.6875 MHz(正常CCD读出)

EM增益

典型值4倍到1200*2

超低光探测

光子成像模式(1,2,3

快速读出速度

70.4 / 1076 /

读出噪声(EM-CCD读出)

EM增益4倍,22MHz:典型值36电子rms
EM
增益4倍,11MHz:典型值25电子rms
EM
增益4倍,0.6875MHz:典型值8电子rms
EM
增益1200倍:最大值36电子rms

读出噪声(正常CCD读出)

0.6875MHz下典型值8电子rms

满阱容量

EM-CCD读出:典型值370 000电子,最大800 000电子 *3

模拟增益

EM-CCD读出,22MHz1
EM-CCD
读出,11/0.6875 MHz0.5倍,1
正常CCD读出:1倍,2倍,3倍,4倍,5

制冷温度(强制风冷)

温度控制下:稳定在-65 (0 to +30 )
低速扫描下:-75 (室温+20
最大制冷典型值:-80 (室温+20

制冷温度(水冷)

温度控制下:稳定在-80(水温+20
最大制冷典型值:-100(水温低于+10

暗电流

典型值0.005 (风冷)、0.0005(水冷)electron/pixel/s

曝光时间(内部同步模式)

13.9 ms 1 s (22 MHz)
27.2 ms
2 h (11 MHz)
421.5 ms
2 h (0.6875 MHz)

曝光时间(外部触发模式)

10 μs 1 s (22 MHz)
10 μs
2 h (11 MHz, 0.6875 MHz)

A/D 转换

16

输出/外部控制

IEEE1394b

子阵列

16行大小(水平、垂直),位置可设定

拼接(binning

2×2, 4×4, 8×8, 16×16 *4

外部触发模式

边沿触发、电平触发、起始触发、同步读出触发

触发输出

曝光时序输出、可编程时序输出(延时和脉冲长度可变 )、触发准备输出

图像处理特性(实时)

背景减除、暗点校正、递归滤波、帧平均、斑点噪声削减*5

EM增益保护

EM警告模式,EM保护模式

 

产品应用:

--蛋白质相互作用

--细胞网络中的钙波和细胞内离子流出

--实施转盘共聚焦显微成像

--TIRF显微成像单原子成像

--体内血细胞荧光显微

--荧光基因表达成像

 

 
 
 
 
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