IXON家族的独特特征之一是能够以电子或光子的单位进行定量捕获和呈现数据,该数据是实时或转换后步骤应用的转换。
捕获出现在阵列检测器像素上的光子并转换为电子。在给定的暴露时间内,每个像素中收集的电子中的信号与信号强度成正比。在EMCCD中,电子中的信号在EM增益寄存器中进一步乘以。平均乘法因子是在“ ealgain™量表”中选择的软件中选择的。
可以根据每个像素或每个像素的入射光子来直接量化信号强度。但是,在读取过程中,阵列探测器必须首先将电子(EMCCDS中的乘以乘以信号)转换为电压,然后将其数字化由数字转换器(ADC)数字化。每个对数字单元(ADU)的类似物在信号强度刻度中以“计数”表示,每个计数对应于精确数量的电子。此外,计数中的信号值将位于电子偏置偏移值的顶部。在IXON中,此“基线”以100个计数夹住。
因此,为了返回到电子中的原始信号,摄像机必须非常准确地存储电子转换因子(这取决于通过软件选择的前放大器增益选择)。信号作为绝对电子的计算还需要了解偏置偏移和EM增益。计算路径如图1所示(右)。
此外,在每个波长和摄像机窗口的光吞吐量属性上了解量子效率(QE)的知识使该过程可以进一步走,从而可以在每个像素处的光子中估算信号。对于此步骤,用户必须输入信号波长。例如,在荧光显微镜中,这将对应于与感兴趣的荧光团相匹配的窄带发射滤波器定义的中心波长。如果检测器上信号的光谱覆盖范围太宽,以至于QE曲线在整个范围内都有很大差异,那么入射光子估计的精度将受到损害。
IXON的计数转换功能提供了在电子或入射光子中获取数据的灵活性,并且显示速率降低了。此外,该选项存在于计数中记录原始数据,并在保留原始数据的同时,将其作为转换后步骤执行此重要转换为转换后步骤。