用于快速瞬态等离子体诊断的门控sCMOS成像探测器

挑战的背景

研究级iccd用于及时采样和准确重建瞬态等离子体动力学的化学性质和分布。等离子体，如激光诱导，射频或电感耦合，介质阻挡放电等离子体的研究，以得出基本性质，如，电子温度和密度。重要的是，iccd可以实现时间分辨率，可以通过门控图像增强器在纳秒级有效地“冻结”瞬态现象。此外，iccd可以非常精确地(<2 ns)及时移动这个门，以获得连续的、高精度的等离子体行为和相位快照。为了准确成像等离子体等瞬态现象，成像平台必须克服几个关键的实验挑战:

图2:英国拉夫堡大学等离子体和脉冲功率组的Jessica Stobbs、Bucur Novac和Peter Senior使用Andor iStar sCMOS摄像机观测到的水下放电等离子体流光动态

• 大型数据集获取-瞬态等离子体的重建需要获得数百或数千个成像周期。这可能会导致很长的数据集获取时间。
• 超快的现象等离子体的短纳秒生命周期需要超快快门来连续成像动态。如果不能满足这一需求，可能会导致图像出现条纹或无法捕捉等离子体形成周期的每个阶段。
• 弱光强度-一些等离子体结构发射的光量非常低，因此需要单光子灵敏度来正确地可视化更精细的细节。
• 精细的结构-为了充分捕捉等离子体形成的所有复杂特征，需要高分辨率传感器。
• 过饱和现象等离子体，如介质阻挡放电等离子体，在等离子体表面的光学强度可能有显著变化，这可能导致相机传感器的过饱和。为了避免这种情况，相机必须有一个高动态范围，以捕捉微弱和明亮的信号在一个图像。

目前的时间门控技术，如ccd、Interline ccd和基于EMCCD的摄像机，都受到帧率低和动态范围有限的限制。较慢的帧速率会导致较长的实验时间。此外，这些设备有限的动态范围意味着必须在实验过程中同时捕获微弱或明亮的光学信号。

技术解决方案

门控增强sCMOS摄像机为等离子体成像提供了理想的解决方案。增强器与sCMOS相机的耦合将增强器管的超快纳秒时间分辨率与sCMOS技术的高帧率和动态范围相结合。为等离子体成像和诊断提供理想的多功能解决方案，同时提供高速和动态范围，以最大限度地减少实验时间，避免过度饱和。

瞬态等离子体成像的Andor相机解决方案

安多强烈推荐其尖端、快速、高动态范围iStarsCMOS相机瞬态等离子体成像应用系统。万博电脑网页版登录iStar sCMOS提供市场顶级的<2 ns门控速度，快速50 fps全帧，高分辨率550万像素摄像头。低噪声读数(2.5 e^-)加上深电子阱深度，可实现16位动态范围。此外，在光谱学和裁剪模式下也可以实现高达4000 Hz的帧速率，这使得它也非常适合等离子体光谱应用，如汤姆逊散射，OES和LIBS。万博电脑网页版登录安多还提供一系列加剧了ccd非常适合光谱应用和较慢的成像要求。万博电脑网页版登录

等离子体和iStar sCMOS的关键成像要求综述:

了解更多关于成像的Andor解决方案

• 发现快速，门控高动态范围ICCD和sCMOS技术用于超快速时间分辨成像应用和光谱学。万博电脑网页版登录
• 发现快速灵敏sCMOS相机适用于所有物理科学和天文学应用。万博电脑网页版登录
• 发现敏感EMCCD技术用于光线不足的环境。

发现更多关于光谱学的Andor解决方案

• 发现高分辨率，高吞吐量摄谱仪的解决方案，充满了创新和人性化的功能。
• 发现高动态范围CCD和InGaAs光谱相机技术结合了低噪音和高灵敏度选项，从紫外到SWIR。
• 发现超灵敏光谱学摄像技术它结合了单光子灵敏度、非常高的量化宽松和快速的采集速率。