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電子倍增EM-CCD相機(jī)ImagEM X2

直接聯(lián)系

濱松光子學(xué)商貿(mào)（中國）有限公司

日本

產(chǎn)品規(guī)格型號

參考報價：

面議

關(guān)注度：

509

產(chǎn)品介紹

電子倍增EM-CCD相機(jī)ImagEM X2

ImagEM X2是一款非常多功能的相機(jī)，全畫幅下輸出速度達(dá)70幀/秒，模擬拼接（binning）操作下對興趣區(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，因此既能長時間又能快速的進(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*低對比亮度圖像中提取信息。新增特性優(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在像素讀出時鐘為22MHz情況下，能夠在全畫幅分辨率下獲得70幀/秒的速度。這超過原來的ImagEm相機(jī)兩倍，也比任何使用該傳感器的其他商業(yè)級相機(jī)要快。

時鐘：22MHz

拼接	垂直方向有效寬度（子陣列）
拼接	512	256	128	64	32	16
1×1	70.4	133	241	405	613	820
2×2	131	238	400	606	813	981
4×4	231	389	588	794	962	1076

（單位：幀/秒)

邊角讀出

通過在傳感器邊緣進(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。

時鐘：22MHz

拼接	垂直方向有效寬度（子陣列）
拼接	512	256	128	64	32	16
1×1	70.4	133	285	495	741	893
2×2	131	238	456	699	901	981
4×4	231	389	645	863	981	1076

（單位：幀/秒)

讀出噪聲低

對任何圖像傳感器而言，讀出更快也意味著讀出噪聲增加。但是對于EM-CCD而言，由于其EM增益，可以認(rèn)為讀出噪聲與此無關(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，傳感器壽命更長來實(shí)現(xiàn)。

讀出噪聲（rms，典型值）	EM-CCD讀出	4× EM增益	36 electrons (at 22 MHz)
			25 electrons (at 11 MHz)
			8 electrons (at 0.6875 MHz)
		1200× EM增益	1 electron max. (at 22 MHz)
			1 electron max. (at 11 MHz)
			1 electron max. (at 0.6875 MHz)
	常規(guī)CCD讀出		8 electrons (at 0.6875 MHz)

機(jī)械快門

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

EM增益測量和校準(zhǔn)

對EM技術(shù)來言，增益老化是一個確知的的過程。在使用EM模式時，即使十分小心以減小增益老化，當(dāng)增益很大或者光強(qiáng)很大時還是會使增益退化。由于這是一下依賴于使用的現(xiàn)象，知道退化發(fā)生時間并及時校準(zhǔn)是非常重要的。而ImagEM X2具有這兩個功能，可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)，對于相機(jī)保養(yǎng)和客戶友好性非常重要。

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帶有四個閃亮而緊湊的SMA端口，一個用于外部觸發(fā)輸入，三個用于對其他設(shè)備輸出。這些端口可用于獲取一系列觸發(fā)選項(xiàng) ，包括以下三個新特性：可編程觸發(fā)輸入輸出，觸發(fā)延時和觸發(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閾值的部分切割掉，使自動LUT 功能有效工作。

制冷狀態(tài)輸出

相機(jī)達(dá)到設(shè)定制冷溫度后會顯示。

特性

高靈敏度

高量子效率

**1200倍的EM增益

EM增益特性可縮短曝光時間，降低激發(fā)光量，非常適合活細(xì)胞成像。

低噪聲

穩(wěn)定制冷性能的另一個好處就是*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，暗電流可降低一半。因此，對CCD制冷是一個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)動方式，顯著降低時鐘感生電荷（CIC）

暗電流包括熱電荷和時鐘感生電荷（clock induced charge，CIC）。CIC在短時曝光的圖像中占據(jù)暗電荷的主導(dǎo)地位，熱電荷在長時曝光的圖像中占據(jù)暗電荷的主導(dǎo)地位。相機(jī)經(jīng)過調(diào)整，使用了適合掃描速度的**驅(qū)動方式。無論長時短時曝光，生物學(xué)家都不需要考慮CIC優(yōu)化，因?yàn)橄鄼C(jī)會自動進(jìn)行。

超高的穩(wěn)定度

通過制冷溫度控制，獲得高穩(wěn)定度EM增益

要在長時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）

基線隨時間恒定，為長期測量提供了信號穩(wěn)定度。

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，延長相機(jī)的壽命是很重要的。ImagEM X2在兩個層面上保護(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停止電荷通過EM增益寄存器轉(zhuǎn)移。

EM增益重調(diào) *

隨著使用時間，所有的EM-CCD相機(jī)都會有增益退化，而EM增益可以通過提高倍增寄存器的電壓來增大。EM增益重調(diào)可以使用隨相機(jī)配套的軟件來進(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。

可選讀出模式

可根據(jù)樣品亮度、所需幀頻或曝光時間選擇利于**圖像采集的讀出模式。

EM-CCD技術(shù)一個經(jīng)常被忽視的優(yōu)勢是其能夠?qū)⑾鄼C(jī)作為一個標(biāo)準(zhǔn)CCD使用。在非EM模式下，沒有過度噪聲效應(yīng)，其大滿阱容量和高動態(tài)范圍和適合具有很大內(nèi)部場景動態(tài)范圍的亮光應(yīng)用。ImagEM X2具有低噪聲非EM模式，很適合該類應(yīng)用。

光子成像模式

該技術(shù)是一項(xiàng)提高超低光亮下圖像質(zhì)量、克服電子倍增過程產(chǎn)生的超量噪聲極限的獨(dú)特技術(shù)。光子成像模式對**EM增益下無明顯信號或者信號很低的信號水平非常有用。該模式保持定量線性信號輸出，同時提高了超低光亮度下的空間分辨率。

片上圖像處理

以下為可使用的實(shí)時處理功能：

--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：該功能通過基于時間權(quán)重的平均進(jìn)行圖像隨機(jī)噪聲消除

--幀平均：該功能通過簡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)，通過比較圖像，找到一幅圖像中有而其他圖像中沒有的且達(dá)到噪聲標(biāo)準(zhǔn)的信號，然后消除。該處理可消除宇宙射線等的噪聲元素。

應(yīng)用

--蛋白質(zhì)相互作用

--細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中的鈣波和細(xì)胞內(nèi)離子流出

--實(shí)施轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微成像

--TIRF顯微成像單原子成像

--體內(nèi)血細(xì)胞熒光顯微

--熒光基因表達(dá)成像

配置

規(guī)格表

產(chǎn)品型號	C9100-23B
相機(jī)頭類型	密封真空封裝空氣/水制冷頭^*1
窗口	單窗口，雙面鍍抗反膜
鍍抗反膜	是
成像設(shè)備	電子倍增背照式幀轉(zhuǎn)移CCD
有效像素?cái)?shù)	512 (H)×512 (V)
像素尺寸	16 μm (H)×16 μm (V)
有效面積	8.19 mm (H) × 8.19 mm (V)
像素時鐘速率（EM-CCD讀出）	22 MHz， 11 MHz， 0.6875 MHz
像素時鐘速率（正常CCD讀出）	0.6875 MHz
EM增益	典型值4倍到1200倍^*2
超低光探測	光子成像模式（1，2，3）
快速讀出速度	70.4 幀/秒到1076 幀/秒
讀出噪聲（EM-CCD讀出）	EM增益4倍，22MHz：典型值36電子rms EM增益4倍，11MHz：典型值25電子rms EM增益4倍，0.6875MHz：典型值8電子rms EM增益1200倍：**值36電子rms
讀出噪聲（正常CCD讀出）	0.6875MHz下典型值8電子rms
滿阱容量	EM-CCD讀出：典型值370 000電子，*800 000電子 ^3
模擬增益	EM-CCD讀出，22MHz：1倍 EM-CCD讀出，11/0.6875 MHz：0.5倍，1倍正常CCD讀出：1倍，2倍，3倍，4倍，5倍
制冷溫度（強(qiáng)制風(fēng)冷）	溫度控制下：穩(wěn)定在-65 ℃(0 ℃ to +30 ℃) 低速掃描下：-75 ℃（室溫+20 ℃） **制冷典型值：-80 ℃（室溫+20 ℃）
制冷溫度（水冷）	溫度控制下：穩(wěn)定在-80℃（水溫+20℃） **制冷典型值：-100℃（水溫低于+10 ℃）
溫度穩(wěn)定性（強(qiáng)制風(fēng)冷）	典型值±0.01 ℃
溫度穩(wěn)定性（水冷）	典型值±0.01 ℃
暗電流（強(qiáng)制風(fēng)冷）	典型值0.005 electron/pixel/s (-65 ℃)
暗電流（水冷）	典型值0.0005 electron/pixel/s (-80 ℃)
時鐘感生電荷	典型值0.0015 events/pixel/frame
曝光時間（內(nèi)部同步模式）	13.9 ms 到1 s (22 MHz) 27.2 ms 到 2 h (11 MHz) 421.5 ms 到 2 h (0.6875 MHz)
曝光時間（外部觸發(fā)模式）	10 μs 到 1 s (22 MHz) 10 μs 到 2 h (11 MHz， 0.6875 MHz)
A/D 轉(zhuǎn)換	16位
輸出/外部控制	IEEE1394b
子陣列	每16行大小（水平、垂直），位置可設(shè)定
拼接（binning）	2×2， 4×4， 8×8， 16×16 ^*4
外部觸發(fā)模式	邊沿觸發(fā)、電平觸發(fā)、起始觸發(fā)、同步讀出觸發(fā)
觸發(fā)輸出	曝光時序輸出、可編程時序輸出（延時和脈沖長度可變）、觸發(fā)準(zhǔn)備輸出
圖像處理特性（實(shí)時）	背景減除、暗點(diǎn)校正、遞歸濾波、幀平均、斑點(diǎn)噪聲削減^*5
EM增益保護(hù)	EM警告模式，EM保護(hù)模式
EM增益重調(diào)	可用
鏡頭卡口	C卡口
電源	AC 100 V到240 V， 50 Hz / 60 Hz
功耗	約140 VA
環(huán)境存儲溫度	-10 °C到+ 50 °C
環(huán)境工作溫度	0 °C到+ 40 °C
保證性能溫度	0 °C 到+ 30 °C
環(huán)境工作/存儲濕度	無凝結(jié)下**70 %

*1：密封封裝頭真空度很高，無再抽空下為10^-8托。

*2：即使在**電子倍增增益下，暗電流在低光量成像過程中也保持在低水平。

*3：當(dāng)滿阱容量超過370 000電子后，線性度無法保證。

*4：特殊訂單可以實(shí)現(xiàn)8×8 和 16×16 拼接（binning）。

*5：遞歸濾波、幀平均以及斑點(diǎn)噪聲削減不可同時使用。

光譜響應(yīng)

外形尺寸圖

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