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尽量减少时钟诱导充电

时钟诱导电荷(CIC)可以被认为是EMCCD中剩余的检测极限,必须最小化。仔细和快速的时钟是实现这一目标的关键因素。

如果通过有效的TE冷却,暗电流已经被最小化,EMCCD灵敏度的剩余限制因素是一个称为时钟诱导电荷(CIC)的伪噪声源。这种形式的电子生成甚至可以在任何CCD的正常时钟下发生,但如果适当优化,发生的速率非常小;例如,CIC的出现可以被最小化到1 / 200像素的量级。对于高EM增益的EMCCD,这些单独的电子可以在图像中看到尖峰,任何CIC都将变得可见。

几年来,Andor已经在EMCCD时钟上获得了非常精细的纳秒分辨率,并且非常清楚降低CIC的重要参数,例如对时钟边缘的精细时间控制。此外,加快垂直时钟与获得较低CIC之间有明确的直接联系。以下基本测试充分说明了这种时钟速度依赖性:

图1显示了一系列深色图像和相应的强度分布(每一张图像的随机行),使用30毫秒曝光和x1000的EM增益。每种情况下的冷却温度都设置为-85°C,以确保暗电流的贡献几乎消除,因此任何放大的噪声峰值主要来自剩余的CIC。

尽量减少时钟诱导充电

图1 - (A)显示在不同垂直位移速度下x1000增益下拍摄的黑暗图像,曝光时间为29毫秒。冷却温度为-85°C,以确保最小的暗电流贡献。(B)显示了横跨512像素行的典型线强度剖面,取自这样的黑暗图像,以三种不同的垂直移动速度。在更快的垂直位移条件下,可以清楚地看到最干净的噪音地板,这是安多尔独有的能力。

可以看到,垂直时钟速度对进一步降低CIC有显著影响,0.5µs/shift的速度提供了最低的CIC,因此EMCCD灵敏度最高。这种iXon3时钟速度性能比业内其他emccd快。

在通过< -80°C冷却最小化暗电流后,背光emccd的剩余检测极限由时钟诱导电荷噪声事件的数量给出。

Andor的高分辨率时钟参数和亚微秒时钟速度的行业独家组合是最小化CIC的基础,使真正的“高端”EMCCD灵敏度得以宣称。

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