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安多科技(Andor)，牛津仪器公司和世界领先的…狗万正网地址
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Balor是Andor公司用于天文学的超大面积sCMOS相机平台。它推出了Balor 17-12型号，具有增强的FoV 1690万像素，70mm对角线传感器，加上快速，低噪声读出能力。Balor是测量从毫秒到几十秒时间尺度的光度和天体测量变化的理想选择。
Balor是最大的商用sCMOS相机，专为“动态天文学”应用而设计，如轨道碎片跟踪、太阳天文学、太阳系天体探测、系外行星发现、大气研究和快速时间分辨率天体物理学。万博电脑网页版登录Balor特别适合于散斑/幸运成像的“大气冻结”技术，能够在更大的视场上提高地面天文的分辨率，这比使用自适应光学容易实现的要大得多。
Balor结合了2.9 e- read噪声和异常快的18.5毫秒读数，允许高达54帧的全帧读数，非常适合研究太阳或大气动力学。更快的读取能力，比ccd快2500倍，也使Balor在系外行星发现方面表现出色，从根本上压缩了测量周期，并允许更多的时间用于捕获稀缺的光子。
巴洛在定量光度测量领域表现突出。凭借市场领先的> 99.7%的线性度，12 μ m大像素提供80,000电子阱深度，片上多放大器设计意味着从噪声下限到饱和极限的整个光度范围可以用一张图像捕获。这种能力是跨越高动态范围物体场的光曲线测量精度的理想选择。
Balor提供滚动快门和全局(快照)快门曝光模式。后者对于数组中的每个像素都必须携带相同的相对曝光时间相关性万博电脑网页版登录(相对于外部时间戳)的应用程序非常有用。
49.5 x 49.2 mm传感器-非常大的视野，1690万像素，12微米像素间距传感器。
18.5毫秒读数-读取4k x 4k传感器比CCD快2500倍。花点时间捕捉稀缺的光子吧!
高达54帧/秒-针对一系列高时间分辨率观测挑战的独特解决方案，不影响噪声或视场。
扩展动态范围和> 99.7%线性-在单幅图像中，在广泛的幅度范围内具有卓越的定量精度。
读出噪声~ 2.9 e--极低的噪声，即使在最大帧率，适合短曝光，低光观测挑战。
8万e井深度-高井深，可量化明亮信号。
Ultravac™-对于持续真空完整性和保持无与伦比的冷却和QE性能至关重要，年复一年。
CoaXPress作为标准- 4 Lane CXP-6接口，支持最大30 m范围内的最高帧速率。
支持滚动和全局快门-所有应用程序的最大曝光和读取灵活性。万博电脑网页版登录全局快门用于快速移动/变化事件的快照捕捉。
无机械快门-巴洛不需要机械快门，从而避免了与更换快门相关的停机时间
IRIG-B GPS时间戳-图像GPS时间戳，分辨率为10 ns，用于跨多个仪器和多个观测点同步。
全封闭外壳(可选)-减少液体冷却版本的热爆发对附近光学和封闭环境温度的影响最小。
| 主要规格 | |
| 活跃的像素 | 4128 x 4104 |
| 传感器尺寸 | 49.5毫米x49.2毫米(对角线70毫米) |
| 像素大小 | 12 × 12µm |
| 读噪音 | 2.9 e-(中位数) |
| 最大帧速率 | 54 FPS(全阵列) |
| 最大量子效率 | 61% |
| 暗电流在-30°C | 0.03 e-/影片/秒 |
| 读出模式 | 滚动快门 |
| 像素井深 | 80000 e- |
| 线性 | > 99.7% |
| 光子响应不均匀性(PRNU) | < 0.5%(@半井深) |
| 数据范围 | 16位 |
| 接口 | CoaXpress (4 Lane CXP-6) |
快速传感器读出
Balor 17F-12中的sCMOS传感器具有高度并行读出架构，促进高数据读出速率。巴洛17F-12全帧读数只需18.5毫秒，可以测量大范围时间尺度的变动性。它也可以通过使用更长的曝光来最大化信噪比，并且仍然比ccd更快地实现帧周期时间。光度曝光时间在几十秒是常见的凌日或径向速度测量。当使用带有4个输出端口的4k x 4k格式CCD时，低噪声读数在曝光之上需要额外的45秒。Balor具有18.5 ms的低噪声读数，大约比CCD快2500倍!下面的曝光方案显示了如何使用10秒曝光时间，使用Balor可以显著缩短测量周期时间。即使我们将巴洛曝光时间延长到15秒，以达到与背光CCD相同的信噪比，占空比仍然要短得多。因此，Balor是一个提高信噪比和时间分辨率相结合的机会。巴洛也避免了需要定期更换机械百叶窗。
快速帧速率
Balor型号能够提供高达54 fps的1690万像素(16位)，数据流通过极高带宽的CoaXPress (4 Lane CXP-6)接口传输到PC。这是理想的快速应用，如太阳耀斑动力学和散斑/幸万博电脑网页版登录运成像大气冻结。
| 最大帧率(fps) | ||
| ROI大小(WxH) | 16位100%占空比 | 16位 |
| 4128 x 4104 | 54 (34) | 44 (34) |
| 2048 x 2048 | 108 (68) | 88 (68) |
| 1920 x 1080 | 205 (126) | 167 (127) |
| 1024 * 1024 | 216 (132) | 176 (134) |
| 512 * 512 | 431 (252) | 350 (258) |
| 128 x 128 | 1684 (785) | 1337 (840) |
通过选择“兴趣区域”(Region of Interest)仍然可以获得更快的速度，只随ROI高度缩放，即全宽ROI提供与缩小ROI相同的帧速率，只要它们共享相同的行数。这对于在快速帧率下成像拉长样品是有用的
扩展的动态范围和卓越的线性
Balor sCMOS传感器的创新多放大器架构独特地避免了在高增益或低增益放大器之间进行选择的需要，因为信号可以同时通过高增益(低噪声)和低增益(高容量)放大器进行采样。因此，传感器的最低噪声可以与最大井深一起利用，提供广泛的动态范围。
此外，相机智能提供了显著的线性优势(> 99.7%线性度)，在全动态范围内提供无与伦比的定量测量精度。
低维护天文学
专业天文相机通常位于偏远、无人驾驶的观测地点，需要在没有服务干预的情况下长时间运行。
巴洛永久真空——UltraVac™采用密封真空密封，完全防止任何气体从外界环境进入。
没有快门故障-涉万博电脑网页版登录及机械快门频繁循环的应用，如系外行星发现，需要定期更换快门和相关停机时间。巴洛提供传感器滚动和全局快门选项，从而克服了对机械快门的需求。没有机械快门就意味着没有快门故障!注意，没有机械快门也避免了与虹膜快门相关的“曝光梯度”效果，因此在短曝光时可以更好地精确测光。
滚动快门和全局快门
并非市场上所有的“科学CMOS”相机都提供滚动曝光和真实全球曝光两种选择。大多数公司只提供其中一种。巴洛17F-12提供两种曝光模式。
滚动快门-滚动快门本质上意味着当读出“波”扫过传感器时，阵列的不同线在不同时间被曝光。巴洛尔每次读取4行。在卷帘中，每个4行块行将开始和结束它的曝光时间与相邻的4行块略有偏移。这种模式具有最低的读出噪声和最快的帧速率。
卷帘快门可以在连续的“100%占空比”模式下操作，当捕捉一系列动态图像时，在每一行被读出后，它立即进入下一次曝光。100%占空比意味着在曝光之间不会浪费时间，也许更重要的是，不会浪费光子。在报告的最大帧速率下，传感器在100%占空比模式下连续读取。
然而，卷帘快门有时会出现一些应用限制:(a)在拍摄领域内相对较大、快速移动的物体时。然后，除了运动模糊的风险，可以影响任何成像条件下的运动速率是时间采样不足，还有一个额外的可能性，卷帘门空间失真。然而，当相对较小的物体以帧率时间过采样的速度移动时，失真不太可能发生，这实际上描述了绝大多数用例，甚至在高时间分辨率天体物理学中;卷帘快门的另一个潜在缺点是，曝光图像的不同区域不会与其他区域在时间上精确相关，这对某些应用来说是必不可少的万博电脑网页版登录
全球快门-全局快门模式，也可以被认为是“快照”曝光模式，意味着阵列的所有像素同时曝光，从而实现快速移动或快速变化事件的“定格”捕捉。在曝光开始之前，阵列中的所有像素都将保持在“保持干净状态”，在此期间电荷被排到每个像素的抗开花结构中。在曝光开始时，每个像素同时开始收集电荷，并允许在曝光时间的持续时间内这样做。在曝光结束时，每个像素同时将电荷传输到其读出节点。
当全局快门配置为连续“100%占空比”模式时，可以在从每个像素的读出节点读出前一次曝光的同时进行曝光。这种100%占空比的结果是最佳的时间分辨率和光子收集效率。在整个周期中，没有一段时间的“瞬态”读数发现卷帘快门。
重要的是，全局快门提供了传感器区域不同区域之间的精确时间相关性，这在同步相对于外部时间戳的像素曝光时有时是必需的。
然而，全局快门模式的机制要求除了每个像素的实际电荷读数外，还需要在“幕后”执行参考读数。这额外的数字化读数是必需的，以消除重置噪声从全局快门图像。由于这个额外的参考读数，全局快门模式的代价是在滚动快门模式下实现的最大不同步帧率减半。相对于滚动快门，额外的读取也会增加读取噪声。
灵活的像素分组和ROI
Balor具有相机上灵活的像素分区和感兴趣区域(ROI)功能，用户可自定义到1像素粒度。更大的分箱灵活性对于一些光子匮乏的应用是有用的，在这些应用中，像素分辨率可以牺牲，以增强每像素的光子收集面积。万博电脑网页版登录ROI用于提供加速采集帧率，例如在快速光度或天体测量动力学上执行散斑/幸运成像。
许多专业天文台要求相机能够在高海拔和/或低环境操作温度下工作。
iRig-B
IRIG-B GPS时间戳用于跨多个仪器或多个站点的时间同步。10纳秒粒度意味着时间戳时间分辨率不会受到影响，即使在高帧率操作下也是如此。
硬件时间戳
Andor的Balor sCMOS提供了FPGA生成的硬件时间戳，与25纳秒粒度的曝光结束一致，促进了与图像捕获相关的准确动力学信息。
GPU表达
创建了Andor GPU Express库，以简化和优化从相机到支持cuda的NVidia图形处理单元(GPU)卡的数据传输，以促进加速GPU处理，作为采集管道的一部分。GPU Express与SDK3轻松集成Andor sCMOS相机，为管理高带宽数据流的挑战提供用户友好但功能强大的解决方案;理想的数据密集型应用，如斑点/幸运成像。万博电脑网页版登录
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