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弱光成像科研领域，sCMOS相机的灵敏度、读出噪声、帧率和数据传输效率是决定科学成像实验成败的关键。中科君达视界自主研发的第二代背照式sCMOS相机Gloria 6504，在多项核心性能指标上实现突破，为生命科学、天文观测、量子物理、半导体检测、精密电路检测等应用提供强大的成像工具。
1高达300 fps满画幅采集
图1第一代与第二代 背照式sCMOS 16Bit HDR模式下（USB）帧率对比
Gloria 6504性能跃升主要得益于第二代BSI传感器采用全新的像素架构与双增益读出电路设计，同时，中科君达视界工程师们针对并行数据通道进行优化，提升电荷转移效率与ADC转换速度，并在sCMOS相机内部采用低延迟信号处理链路，确保高速数据流稳定输出。
在活细胞动态观测、冷原子运动等需毫秒级捕捉动态过程的实验中，拥有高帧率的第二代sCMOS相机可完整地记录快速演化的过程，减少运动模糊，大幅缩短高通量筛选周期。
图2 微流控成像
20.7 e-亚电子水准，逼近单光子探测极限
图3 第一代与第二代 背照式sCMOS读出噪声对比
Gloria 6504读出噪声中值仅为0.7 e-，并支持定制化降至0.4 e-，实现“亚电子级”噪声控制。
第二代BSI芯片采用了全新的像素结构设计，优化电荷-电压转换节点，并采用专用低噪声放大器结构，有效抑制了源极跟随器和列读出电路中的热噪声与复位噪声。这些技术突破使得千眼狼Gloria 6504 sCMOS相机在单分子荧光成像等极弱光实验场景中，提高极微弱信号的捕捉能力，无需打开Binning模式即可获得高信噪比图像。
图4 单分子荧光成像
3降低30倍，深度制冷下暗电流噪声仅0.01 e-/p/s
图5 第一代与第二代 背照式sCMOS暗电流噪声对比
千眼狼Gloria 6504暗电流低至0.01 e-/p/s，较第一代背照式制冷sCMOS相机，暗电流噪声性能优化30倍。
实现这一技术突破的关键一是来自第二代BSI芯片改进了硅基材料纯度、优化了背面钝化层工艺，并引入了更高效的深势阱设计，从根本上抑制热电子生成。
二是中科君达视界工程师内置TEC深度制冷模块（同时支持风冷&水冷），通过密封工艺与散热优化，有效抑制热噪声的产生。
低暗电流使得在数十秒乃至分钟级曝光应用中，如天文深空观测、半导体缺陷检测、精密电路检测、生物自发光检测中，无需频繁进行暗场校正，提高实验效率。
图6 精密电路检测-发光点
4提升157%，全速释放USB3.2 Gen2带宽
第二代sCMOS相机接口采用USB 3.2 Gen2协议，融入中科君达视界自研的高速缓存与数据多通道传输技术，充分发挥USB 3.2 Gen 2的高吞吐能力。
对于大多数生命科学类实验而言，USB接口即插即用，兼容性强，用户无需额外配置专用CoaXPress采集卡，仅通过USB线缆即可完成高速图像采集，降低实验复杂度。
作为一款第二代背照式制冷sCMOS相机，Gloria 6504在帧率、读出噪声、暗电流和传输速度四个方面实现性能跃迁，为生命科学、量子研究、空间观测、半导体检测、精密电路检测等领域研究人员提供更具竞争力的科学成像解决方案。
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