Однофотонная камера (intensified) с усилителем изображения 2DSPC

Однофотонная камера 2DSPC

• Временное разрешение до 500 пс.
• Частота кадров на полном разрешении 98 к/с.
• Три независимых синхронизированных временных контроллера.
• Технология обнаружения с низким уровнем шума без охлаждения.
• Усовершенствованные фотокатоды Hi-QE и GaAs.
• Двойная МКП c высоким коэффициентом усиления.

Фотон — это наименьшая единица светового излучения, поэтому обнаружение одного фотона рассматривается как физический предел чувствительности оптического детектирования. 2DSPC (2D-камера для подсчета одиночных фотонов), независимо разработанная компанией CISS, представляет собой детектор двумерных изображений, который может точно идентифицировать одиночный фотон. Двумерный массив размером 1,7 миллиона пикселей одновременно обнаруживает и записывает все однофотонные события, поступающие в блок обнаружения, а с помощью алгоритма распознавания фотонов в реальном времени полностью удаляются шумы считывания и темновые шумы, вызванные электроникой, таким образом мы получаем информацию о пространственном распределении фотонов с высоким отношением сигнал/шум.

По сравнению с широко используемыми однофотонными детекторами ФЭУ и APD, камера 2DSPC эквивалентна двумерной матрице однофотонных детекторов, состоящей из миллионов единиц, а двумерное изображение распределения одиночных фотонов может быть получено напрямую с помощью однократного считывания, что значительно повышает скорость получения спектров счета фотонов или визуализации. Благодаря пикосекундному быстрому электронному затвору и пикосекундному точному управлению временем камера 2DSPC может захватывать фотонные сигналы в нужный момент с синхронным запуском.

Особенности и преимущества

• 1.7 миллиона пикселей. Двумерный массив размером 1,7 миллиона пикселей одновременно обнаруживает и записывает все однофотонные события, поступающие в блок детектирования.
• Технология обнаружения с нулевым уровнем шума. Благодаря точной идентификации однофотонных сигналов шум sCMOS полностью устраняется.
• 98 к/с. Высокая частота кадров значительно улучшает скорость счета фотонов и динамический диапазон.
• 500 пс/3 нс/50 нс оптический затвор. Детектируйте процессы с пикосекундной/наносекундной точностью и минимальным уровнем шумов.
• Усовершенствованные фотокатоды Hi-QE и GaAs. Фотокатоды с высокой квантовой эффективностью могут быть выбраны от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, что значительно повышает скорость распознавания однофотонных сигналов.
• Поддержка SDK для Windows и Linux. Готовый набор для разработки программного обеспечения.

Получение массива данных на 1,7 миллиона пикселей

Режим подсчета одиночных фотонов - это специальный режим работы однофотонной камеры 2DSPC. После запуска режима подсчета одиночных фотонов камера автоматически запускает алгоритм распознавания фотонов в реальном времени, который может идентифицировать и различать однофотонные сигналы в каждом кадре изображения, и полностью удалить шум считывания и темновой шум, вносимый электроникой.

Пиксели, обнаруженные в каждом кадре изображения, записываются в регистр как 1, а остальные пиксели записываются как 0, а многокадровое накопление осуществляется посредством установки времени интегрирования. Получается информация о пространственном распределении фотонов с высоким отношением сигнал/шум. Истинный спектр с нулевым шумом может быть получен посредством продольного накопления или ROI. Этот режим работы подходит для сбора слабых сигналов на однофотонном уровне.

Технология обнаружения с нулевым уровнем шума

Уникальный режим может полностью устранить шум самой sCMOS, делая фон изображения более чистым, повышая отношение сигнал/шум и улучшая производительность в приложениях с слабым сигналом.

Сравнивая изображение выше, мы видим, что когда режим «Обнаружение нулевого шума» не включен, на изображении присутствует много однопиксельных структур (часть, отмеченная красным кружком), а при режиме «Обнаружение нулевого шума» активирована, на изображении почти нет похожих однопиксельных структур (части, отмеченные зеленым кружком).

На изображении выше показан спектр томсоновского рассеяния при взаимодействии лазера с длиной волны 532 нм и гелиевого разряда с использованием режима однофотонного счета, параметры съемки: ширина затвора: 20 нс, усиление MCP: 3700, режим триггера: external trigger-burst (10Hz), время экспозиции: 100 мс, режим сбора данных: однофотонный режим, количество наложенных снимков: 6000.

На изображении выше показан спектр томсоновского рассеяния при взаимодействии лазера с длиной волны 532 нм и гелиевого разряда в нормальном стробируемом режиме, который намного более шумный, чем режим счета одиночных фотонов.

Рамановский спектр горения сжиженного газа бутана, снятый в режиме однофотонного счета, шум sCMOS-детектора удален, спектральная базовая линия почти равна 0.

Высокое пространственное разрешение

При однофотонном распознавании пространственное разрешение и контраст значительно улучшаются благодаря точному алгоритму оптического центроида.

Оптический затвор 500 пс

Регистрируйте переходные явления с точностью до пикосекунд.

Усовершенствованные фотокатоды Hi-QE и GaAs

• Фотокатоды Hi-Qi UV, Hi-QE Blue и Hi-QE Green с новейшими технологиями имеют квантовую эффективность до 30%
• Фотокатод HotS20 с широким спектральным откликом, спектральный диапазон 200-900 нм, пиковая квантовая эффективность 16%
• Фотокатоды третьего поколения на основе GaАs имеют пик квантовой эффективности до 35% в спектральном диапазоне 600-750 нм, подходят для исследований в области квантовой оптики, таких как спонтанное параметрическое преобразование с понижением частоты 810 нм, измерение пространственного распределения однофотонного источника, квантовая корреляционная визуализация, состояние квантовой суперпозиции, визуализация состояния квантовой запутанности и т. д.

Применение

Диагностика плазмы.