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寬動(dòng)態(tài)范圍、高量子效率，從可見(jiàn)光到近紅外，低噪聲、高分辨率 EM CCD

ImagEM X2是一款非常多功能的相機(jī)，全畫(huà)幅下輸出速度達(dá)70幀/秒，模擬拼接（binning）操作下對(duì)興趣區(qū)域（ROIs）的輸出達(dá)1076幀/秒，工作安靜。其在接近黑暗的條件下具有很高的信噪比，而且暗電流極低，因此既能長(zhǎng)時(shí)間又能快速的進(jìn)行定量超弱光成像。當(dāng)關(guān)閉電子倍增增益（EM）后，該相機(jī)的超深滿阱容量可以在*低對(duì)比亮度圖像中提取信息。新增特性?xún)?yōu)化了相機(jī)觸發(fā)、片上EM增益保護(hù)、IEEE1394b流水線連接，提高了整體信噪比和非EM的動(dòng)態(tài)范圍。濱松使用了****的512 × 512 像素EM-CCD傳感器，巧妙地重新設(shè)計(jì)了具有**速度和*精密性能的相機(jī)。

新增特性

更快的讀出速度

ImagEM X2在像素讀出時(shí)鐘為22MHz情況下，能夠在全畫(huà)幅分辨率下獲得70幀/秒 的速度。這超過(guò)原來(lái)的ImagEm相機(jī)兩倍，也比任何使用該傳 感器的其他商業(yè)級(jí)相機(jī)要快。

時(shí)鐘：22MHz

（單位：幀/秒)

邊角讀出

通過(guò)在傳感器邊緣進(jìn)行選擇性成像，選擇*靠近芯片的讀出寄存器的像素，該相機(jī)可以在小興趣區(qū)域（regions of interests，ROIs）獲得 更快的速度。

時(shí)鐘：22MHz

（單位：幀/秒)

讀出噪聲低

對(duì)任何圖像傳感器而言，讀出更快也意味著讀出噪聲增加。但是對(duì)于EM-CCD而言，由于其EM增益，可以認(rèn)為讀出噪聲與此無(wú)關(guān)。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讀出噪聲。我們剛剛提到讀出噪聲與EM-CCD無(wú)關(guān)，在信噪比公式中 的確這樣。然而，如果EM增益的首要目標(biāo)是克服讀出噪聲，那么可以通過(guò)減小ImagEM X2的增益，降低EM寄存器的電壓，使EM增益校準(zhǔn)更加穩(wěn)定 ，傳感器壽命更長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

機(jī)械快門(mén)

ImagEM X2使用集成機(jī)械快門(mén)，以保護(hù)相機(jī)免于EM增益退化，減小圖像殘影效果。機(jī)械快門(mén)使用軟件來(lái)控制。

EM增益測(cè)量和校準(zhǔn)

對(duì)EM技術(shù)來(lái)言，增益老化是一個(gè)確知的的過(guò)程。在使用EM模式時(shí)，即使十分小心以減小增益老化，當(dāng)增益很大或者光強(qiáng)很大時(shí)還是會(huì)使增益 退化。由于這是一下依賴(lài)于使用的現(xiàn)象，知道退化發(fā)生時(shí)間并及時(shí)校準(zhǔn)是非常重要的。而ImagEM X2具有這兩個(gè)功能，可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì) 于相機(jī)保養(yǎng)和客戶(hù)友好性非常重要。

IEEE 1394b 連接

ImagEM X2的數(shù)據(jù)速率十分適合易用的1394b連接。

SMA觸發(fā)端口

新型的ImagEM X2帶有四個(gè)閃亮而緊湊的SMA端口，一個(gè)用于外部觸發(fā)輸入，三個(gè)用于對(duì)其他設(shè)備輸出。這些端口可用于獲取一系列觸發(fā)選項(xiàng) ，包括以下三個(gè)新特性：可編程觸發(fā)輸入輸出，觸發(fā)延時(shí)和觸發(fā)準(zhǔn)備。不可否認(rèn)，EM-CCD技術(shù)在超低光成像上具有**的信噪比，而ImagEM X2 結(jié)合了多種工程性增強(qiáng)，具有更快的速度，可以發(fā)揮該技術(shù)的**性能。

直接電子顯示

輸出信號(hào)可以在軟件中指明為“電子”。

黑白電平切割功能

可以設(shè)置光強(qiáng)的高低閾值，如果某個(gè)位置比圖像中的興趣樣品更亮或更暗，那么可使用電平切割功能將超過(guò)閾值的部分切割掉，使自動(dòng)LUT 功能有效工作。

制冷狀態(tài)輸出

相機(jī)達(dá)到設(shè)定制冷溫度后會(huì)顯示。

特性

高靈敏度

高量子效率

**1200倍 的EM增益

低噪聲

穩(wěn)定制冷性 能的另一個(gè)好處就是*小的暗噪聲

CCD的暗電流取決于溫度，當(dāng)溫度降至7到8 °C時(shí)，暗電流可降低一半。因此，對(duì)CCD制冷是一個(gè)降低暗電流的好方法。ImagEM X2可穩(wěn)定 制冷，因此輸出穩(wěn)定，其水冷將暗電流*小化。

用水冷或強(qiáng) 制風(fēng)冷使傳感器溫度高度穩(wěn)定

任何應(yīng)用都可以選擇水冷或者強(qiáng)制風(fēng)冷，且兩種制冷方式都可以達(dá)到**制冷溫度。

優(yōu)化傳感器 驅(qū)動(dòng)方式，顯著降低時(shí)鐘感生電荷（CIC）

超高的穩(wěn)定度

通過(guò)制冷溫 度控制，獲得高穩(wěn)定度EM增益

要在長(zhǎng)時(shí)成像和分析中獲得出眾的性能，需要穩(wěn)定的增益設(shè)置，而增益的穩(wěn)定需要保持制冷溫度穩(wěn)定。ImagEM X2可精確控制制冷溫度。

平均偏差值 的穩(wěn)定性（數(shù)字化補(bǔ)償）

EM增益保護(hù)

使用正確方式操作相機(jī)，降低增益老化的速度，延長(zhǎng)相機(jī)的壽命是很重要的。ImagEM X2在兩個(gè)層面上保護(hù)EM增益：EM增益警告和EM增益保 護(hù)。EM增益保護(hù)模式在電荷超量輸出，可能損壞傳感器的情況下會(huì)停止電荷通過(guò)EM增益寄存器轉(zhuǎn)移。

EM增益重調(diào) *

隨著使用時(shí)間，所有的EM-CCD相機(jī)都會(huì)有增益退化，而EM增益可以通過(guò)提高倍增寄存器的電壓來(lái)增大。EM增益重調(diào)可以使用隨相機(jī)配套的軟 件來(lái)進(jìn)行。然而，EM增益重調(diào)的次數(shù)是有限的。

*該特性在使用DCAM-API的相機(jī)上可用。DCAM-API是一款支持濱松數(shù)字相機(jī)的軟件驅(qū)動(dòng)。

可選讀出模式

可根據(jù)樣品亮度、所需幀頻或曝光時(shí)間選擇利于**圖像采集的讀出模式。

EM-CCD技術(shù)一個(gè)經(jīng)常被忽視的優(yōu)勢(shì)是其能夠?qū)⑾鄼C(jī)作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CCD使用。在非EM模式下，沒(méi)有過(guò)度噪聲效應(yīng)，其大滿阱容量和高動(dòng)態(tài)范圍 和適合具有很大內(nèi)部場(chǎng)景動(dòng)態(tài)范圍的亮光應(yīng)用。ImagEM X2具有低噪聲非EM模式，很適合該類(lèi)應(yīng)用。

光子成像模式

片上圖像處理

以下為可使用的實(shí)時(shí)處理功能：

--背景減除:有效減少圖像背景的熒光

--黑點(diǎn)校正：該功能可校正顯微成像成像或其他照明系統(tǒng)產(chǎn)生的黑點(diǎn)或不均勻照明

--遞歸濾波：該功能通過(guò)基于時(shí)間權(quán)重的平均進(jìn)行圖像隨機(jī)噪聲消除

--幀平均：該功能通過(guò)簡(jiǎn)單地幀平均和比遞歸濾波更少的殘影效應(yīng)實(shí)現(xiàn)圖像的噪聲消除

--斑點(diǎn)噪聲消減：該圖像處理功能處理強(qiáng)度隨機(jī)斑點(diǎn)，通過(guò)比較圖像，找到一幅圖像中有而其他圖像中沒(méi)有的且達(dá)到噪聲標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，然后 消除。該處理可消除宇宙射線等的噪聲元素。

應(yīng)用

配置