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千眼狼sCMOS高速高灵敏度科学相机特点与应用

科学级CMOS相机,简称sCMOS,其成像器件有能力探测到光子级别的弱信号,具备对微弱光进行成像。

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有别于其他高灵敏相机如制冷CCD,EMCCD等,sCMOS具有高分辨率、高帧率,更低的噪声,更高的量子效率等特点,自2010年第一代sCMOS诞生起,便获得高速发展,赢得客户青睐。

特点1—高分辨率 @帧率

得益于每个像素都有独立的FDA电路,每行像素也都有各自的ADC电路,sCMOS可以进行多行同时读出,分辨率不变的情况下,相较于CCD 曝光结束后采用每个像素的电荷逐一通过电路进行读出,故sCMOS帧率大幅提升。

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特点2— 高动态低噪声

读出噪声是指曝光结束后,有效信号在读出过程中所引入的噪声,主要决定因素是读出频率。如上文所讲,CCD所有像元共用一个读出口,读出频率高导致相机读出噪声更高,而sCMOS芯片采用每行共用一个读出口,读出频率更低,读出噪声也更低。经过特殊优化,sCMOS的读出噪声可以做到<1e-, 支持强信号条件下,获得较高的动态范围,弱信号条件下,高灵敏度拓宽了探测极限。


特点3— 高量子效率

历经几代芯片技术发展,sCMOS芯片制造工艺正逐步从前照式向背照式过渡。即改变传统金属布线层和相关的电子元器件在光敏感层上方设计,将光敏感层置于金属布线层上方,直接吸收光子,进行光电转换,量子效率最高可达95%,同时响应频段拓宽至250nm紫外频段

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千眼狼为广大科研用户研发的两款科学级相机SC2020M、SC2020UV采用全新一代背照式CMOS传感器,传感器背面直接引入光,实现95%QE,保障弱光环境下的成像能力。支持11Bit、12Bit、16Bit位深输出,在11Bit模式下可提供高达120fps的高速成像,同时采用万兆网电口和USB3.0接口,实现4MPixel图像数据的实时传输,支持跟踪动态成像的对象。广泛应用在生物和物理领域。


生物领域可应用场景

荧光成像/活细胞成像

钙离子成像

神经科学,电压成像

数字病理切片扫描

单分子荧光成像

光片显微成像

小动物活体成像


物理领域可应用场景(包括但不限于)

天文观测

X-Ray成像

冷原子成像

拉曼光谱/原子光谱

激光光斑分析

紫外成像


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