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用于物理科学和天文学的sCMOS相机

Andor的科学CMOS (sCMOS)相机系列提供了一套先进的性能特性,使其成为高保真,定量科学测量的理想选择。在物理科学和天文学领域提供了广泛的应用优势,数百万像素的相机提供了大视场和高分辨率,而不影响噪声、动态范围或帧率。

sCMOS相机功能包括:

  • 4.2至1690万像素
  • 每秒可达100帧
  • -45°C真空冷却
  • 量子效率95%
  • 超大视场(FOV)
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      物理科学应用sCMOS万博电脑网页版登录

      近地天体和空间碎片

      近地天体(NEO)是太阳系中任何轨道接近地球的小天体。截至2018年3月,已发现近1.8万颗近地小行星,其中887颗大于1公里。对于较小的物体,这个清单就不那么完整了,因为它们仍然有可能造成大规模的破坏。当小行星不断从我们的太阳系中消失时,不幸的是又有新的小行星进入了太阳系!因此,近地天体调查是天文学中一个持续发展的学科。

      轨道碎片(Orbital Debris)或空间碎片(Space Debris)是指地球轨道上大量废弃的人造物体,如旧卫星和用过的火箭级。在轨道上大约有50万块“太空垃圾”,最小的约为0.5英寸(1.27厘米)宽。其中,大约21,000个物体的直径超过4英寸(10.1厘米)。

      和或的巴洛超大面积sCMOS和马拉纳背光sCMOS为轨道碎片和近地天体跟踪摄像机提供了极好的解决方案——大视场和高分辨率搜索更多的天空,低噪声和高QE灵敏度使即使相对较小(和昏暗)的物体也能获得高质量的数据捕获,快速帧率使快速移动的物体能够进行时间过采样。

      天文学中的自适应光学(波前传感)

      自适应光学技术是一种成熟的技术,它使用可变形的反射镜提供实时补偿的波面,失真的上层大气湍流,从而从地面望远镜提供相当大的分辨率提高。

      Andor sCMOS可用于解决波前传感所需的高速需求,提供每秒几百帧的闭环反馈。此外,Andor最新一代sCMOS物理科学平台Marana的架构可以最小化AO设置中的延迟,通过在信息可用时传输像素行数据进行实时分析,从而避免了在离开相机之前首先组装整个图像的需要。

      粒子成像测速(PIV)的流体动力学

      粒子成像测速(PIV)是一种光学流动可视化方法,用于研究和工业中获得流体的速度测量和相关特性。通过拍摄两张间隔很近的物种图像或“快照”,并使用相关算法,就有可能建立2D和3D动态流程图。成功测量的关键是在一个控制良好的时间尺度(通常在几百纳秒到几微秒之间)内捕获来自物种(或添加的示踪剂)的散射光短脉冲。

      通常PIV需要一个高灵敏度检测器,在触发能力方面提供精确的定时方案。

      Andor在我们的Zyla 5.5和Neo 5.5相机中为PIV提供sCMOS解决方案,提供全球快门快照曝光能力。另外,iStar sCMOS增强sCMOS相机可用于PIV,通过使用纳秒曝光门控提供增强的背景光子排斥,与激光脉冲同步。

      动态x射线成像

      快速生成高分辨率、高对比度的3D x射线层析成像和快速过程的实时成像在波束时间受限的同步加速器和基于实验室的高能源设施中越来越重要,有利于从材料科学、生物学和医学、能源(包括燃料电池/电池/发动机)到流体动力学等领域的应用。万博电脑网页版登录

      硬x射线能量范围- Andor’s zla (镜头fibre-coupled)和大面积巴洛(镜头耦合)sCMOS平台同时提供低噪声和高达kHz的快速采集速率,适用于低和高x射线光子通量应用,以及广泛的闪烁器和低能量滤波器的模块化接口。万博电脑网页版登录

      巴洛的12 μ m, 1600万像素的矩阵在视野和空间分辨率方面提供了巨大的灵活性,以解决广泛的样品配置和分析技术(吸收/相位对比,衍射)。

      Zyla提供了从闪烁体(最先进的光纤耦合版本)中最大的光子收集,最大的空间分辨率(镜头耦合版本)6.5 m像素,以及由于其紧凑的外形因素易于集成。

      中子射线摄影与断层摄影

      中子成像具有广泛的工业和科学意义,可以通过厚的或高z的材料提供物体内部结构和组成的详细信息。中子成像依赖于定向中子束的散射和吸收过程中样品结构的衰减差异。它是x射线照相的一种补充技术。该技术在本质上也是非破坏性的,并已有效地应用于工程材料和系统的研究(燃料电池和电池,混凝土,飞机/发动机部件),具有考古意义的文物或地质学领域。

      Andor的镜头耦合sCMOS组合提供了一系列的选择,以满足更快的分帧要求或执行更快的3D断层扫描(甚至4D: 3D +时间),这是传统的基于ccd的探测器无法解决的问题。

      巴洛的12 μ m, 1600万像素的矩阵具有敏感,大视野专有传感器,使快速分析广泛的样品配置。

      Marana背光sCMOS模型具有95%定量定量,可从闪烁体收集最大的光子,420万像素阵列读数可降至14毫秒,用于快速层析样品筛选或燃料流等快速过程的成像。

      冷原子和玻色爱因斯坦凝聚

      在过去的几十年里,超冷物质已经成为一个高度动态和迷人的研究领域。前沿的全球研究正在建立对基础物理学的深刻理解,并将其应用于惯性制导系统、原子钟、量子计算和密码学等领域。

      Andor sCMOS相机的高而宽的QE轮廓提供了良好的可见/近红外波长范围的覆盖,通常需要成像670 nm及以上波长的超冷费米子,在荧光和吸收型设置中。具有UV优化的Marana 4.2B-11还提高了镁(280 nm)和钙(397 nm)冷离子研究的灵敏度。Marana 4.2B-6提供74帧/秒的全16位(与roi更快),非常适合成像量子气体的快速动力学。

      量子光学

      量子纠缠发生在两个粒子保持连接的情况下,即使在很远的距离上,对一个粒子的作用也会对另一个粒子产生影响。对量子纠缠的理解构成了不断发展的量子计算和量子密码学领域的基础。

      由于其单光子灵敏度,emccd多年来一直是涉及量子光学实验的首选探测器,但灵敏的sCMOS相机也已成功用于量子光学实验。事实上,在量子位态的成像和基本概念的一般验证方面,它们有望变得越来越受欢迎。

      Andor sCMOS相机可以将大视场、高速和高分辨率与图像增强器选项相结合,为涉及单纠缠光子、原子或极化激元的实验提供可适应的解决方案。

      太阳天文学

      太阳是最重要的天体,为人类提供了不可缺少的光和热,但我们对它的工作原理却知之甚少。太阳耀斑是一种经常发生的现象,太阳上层大气的磁重联可以导致等离子体在超过100万˚C的温度下喷射,产生众所周知的极光。然而,耀斑也会导致无线电中断,航班和卫星通信中断,甚至可能在整个大陆范围内中断电力供应。

      相反,也有太阳不活跃的时候。所谓的蒙德极小期是指太阳活动似乎毫无征兆地减少的时期。这使泰晤士河结冰了。市场经常在结冰的河流上举行,而寒冷的温度使树木变得非常茂密。这块木头是所有斯特拉迪瓦里小提琴的来源!

      这种极端天气会对人类产生巨大影响。因此,我们必须尝试了解离我们最近的恒星背后的潜在过程!和或的大尺寸巴洛sCMOS照相机允许以前所未有的空间和时间分辨率对太阳大气进行开创性的观察。天文学家将能够以惊人的精确度研究动态事件的细微差别,如磁重联,同时也有大画幅的能力来观察整个通量绳和太阳黑子,而不用马赛克。

      sCMOS相机解决方案满足您的所有需求

      Andor提供完整的sCMOS相机系列,跨越广泛的信封性能属性。无论您的应用程序需要大视场、终极sCMOS灵敏度、最高速度能力、高分辨率、纳秒快门、x射线或中子探测,甚至是紧凑和轻便的设计,您都可以相信,我们可以指导您实现最佳解决方案。

      巴洛sCMOS

      巴洛sCMOS

      非常大的视场和快速读出
      • 16.9 MP和12µm像素-搜索更多的天空
      • 测量从毫秒到10秒的可变性
      • 轨道碎片,太阳,系外行星,直接x射线/中子断层摄影
      要求定价
      Marana sCMOS

      4.2 Marana b-11

      背光量化宽松和大视野
      • 420万像素和11 μ m像素-大视场
      • 95% QE和-45°C真空冷却
      • 快天文学;Shutter-free紫外线应用程序万博电脑网页版登录
      规范 要求定价

      Marana 4.2 b - 6

      背光量化宽松和最快速度
      • 420万像素,6.5 μ m像素,74 fps
      • 95% QE和-45°C真空冷却
      • 量子气体,幸运成像,快速光谱学
      规范 要求定价
      Zyla 4.2 +

      Zyla 4.2 +

      极好的灵敏度和速度结合
      • 420万像素,6.5 μ m像素
      • 82%的量化和每秒100帧
      • 量子气体;波前传感器;快速光谱
      规范 要求定价
      5.5 Zyla sCMOS

      5.5 Zyla sCMOS

      终极价格/性能“主力”sCMOS
      • 550万像素,6.5 μ m像素
      • 64% QE和0.9 e-读噪音
      • 包含全局(快照)和滚动快门模式
      规范 要求定价
      Neo 5.5 sCMOS

      Neo 5.5 sCMOS

      终极噪音抑制-访问长曝光
      • -40°C真空冷却:0.007 e-暗电流
      • 包括振动敏感装置
      • 包含全局(快照)和滚动快门模式
      规范 要求定价
      iStar sCMOS

      iStar sCMOS

      纳秒选通成像/光谱学
      • < 2ns快速门控和每秒50帧
      • 550万像素和高量化光电阴极
      • 等离子体,流动分析/燃烧,tr -荧光
      规范 要求定价
      Zyla-HF sCMOS

      Zyla-HF sCMOS

      快速的x射线成像/光谱学
      • 高通量光纤耦合
      • 550万像素,每秒50帧
      • x射线/中子断层扫描,x射线衍射
      规范 要求定价

      sCMOS模型比较和选项

      请查看我们选择的sCMOS相机下面。您可以使用下拉菜单查找适合您的应用程序的相机。

      终极sCMOS视野

      旗舰Balor 17F-12相机提供了市场上商业化的最大视野sCMOS解决方案。巨大的70毫米传感器对角线4128 (W) x 4104 (H)阵列是要求“动态”天文学应用的理想选择,例如轨道碎片跟踪和太阳天文学,能够以高分辨率动态成万博电脑网页版登录像整个太阳黑子。它也是理想的大气冻结技术(散斑/幸运成像)在一个比自适应光学提供的更大的视场。

      当在一个大的视场上需要绝对的最大灵敏度时,例如近地小行星探测Marana 4.2B背光sCMOS相机利用一种独特的技术方法来有效地访问整个2048 x 2048阵列,提供令人印象深刻的32毫米传感器对角线。

      最终sCMOS敏感性

      Marana模型包含一个黑色背景sCMOS传感器可达95%的量化宽松政策,配合市场领先的真空冷却传感器最低噪音下限。Marana 4.2B-11模型具有更大的11 μ m像素,最适合最大光子捕获在光线不足的情况下。万博电脑网页版登录

      在弱光条件下(每100 μ m有10个入射光子)比较信号与噪声2传感器区域)-在相同的弱光光学条件下,具有后照明和大像素尺寸的Marana 4.2B-11非常适合最大化光子捕获和信噪比。

      扩展动态范围的sCMOS解决方案

      Andor sCMOS摄像机每个提供一个扩展动态范围功能,由16位数据范围支持。利用创新的“多放大器”传感器架构,我们可以访问最大像素井深和最低噪声,确保我们可以在瞬间量化极弱和相对明亮的信号区域。在物理科学中,高动态范围能力是无数测量类型的中心,如天文光度测定。

      模型 井深(e) 动态范围
      4.2 Marana b-11 85000年 53000: 1
      Marana 4.2 b - 6 55000年 34375: 1
      巴洛17 f-12 80000年 27586: 1
      Zyla 4.2 + 30000年 33000: 1
      Zyla 5.5 30000年 33000: 1
      Neo 5.5 30000年 33000: 1

      使用Marana 4.2B-11在扩展动态范围模式下对高动态范围测试图进行测量,可以精确量化从噪声下限检测极限到全像素井深的信号强度。

      此外,为了达到最佳的类量化精度,安铎已经实施了增强的头上智能交付市场领先的线性> 99.7%。