紫外可見高速sCMOS相機(jī)-CB2 :
CB2 是一款超高性能科學(xué)相機(jī),集成了索尼 CMOS 傳感器,專為需要高靈活性、高速度和低噪聲的科研及應(yīng)用場(chǎng)景而設(shè)計(jì)。CB2 系列提供 200–1000 nm 的光譜響應(yīng)范圍,分辨率覆蓋 0.5 MP 至 24.5 MP。其內(nèi)部液壓冷卻系統(tǒng)可支持在極低光照條件下對(duì)各種現(xiàn)象進(jìn)行研究。
CB2 High Res
CB2相機(jī)配備 24.MP背照式傳感器,有高成像能力和長(zhǎng)曝光性能,并支持 2×2芯片級(jí)binning,用來(lái)提升信噪比。非常適用于需要低倍率物鏡同時(shí)又不犧牲分辨率的應(yīng)用場(chǎng)景。
CB2 High Speed
該相機(jī)針對(duì)快速幀率進(jìn)行了優(yōu)化,幀率最高可達(dá)1594 fps,分辨率范圍為0.5至7.1百萬(wàn)像素
CB2 UV
專為紫外成像(200-400nm)進(jìn)行了特殊優(yōu)化,在300 nm波長(zhǎng)處量子效率高于40%,幀速率高達(dá)194 fps。暗電流極低,能夠用于研究極微弱的信號(hào)。
Andor CB2 系列相機(jī)特點(diǎn) |
低暗電流sCMOS | CB2 采用傳感器冷卻技術(shù),低可冷卻至 -40 °C,從而很大程度地減少暗電流。結(jié)合堆疊式芯片設(shè)計(jì)帶來(lái)的低放大器輝光,這使得相機(jī)能夠支持長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的曝光。這拓寬了應(yīng)用的靈活性,因此非常適合長(zhǎng)時(shí)間曝光的發(fā)光測(cè)量和天文光度測(cè)量。 |
讀出速度可選擇 | 標(biāo)準(zhǔn)模式下提供 8 位、10 位、12 位像素格式。HDR 模式下,高速型相機(jī)可提供 14 位,高分辨率/紫外型相機(jī)可提供 16 位。選擇像素格式需要在最大可實(shí)現(xiàn)幀速率與動(dòng)態(tài)范圍之間進(jìn)行權(quán)衡。 |
增益可調(diào) | 默認(rèn)提供高靈敏度(僅限高速型號(hào))和低靈敏度選項(xiàng),方便用戶輕松調(diào)節(jié)靈敏度或擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍。此外,高級(jí)用戶還可以通過(guò) 24 dB 模擬放大增益以及額外的24 dB 數(shù)字放大增益,精細(xì)調(diào)整靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍,以滿足其特定需求。 |
Region of interest (ROI) 和多窗口 | 用戶可選擇感興趣區(qū)域,通過(guò)裁剪傳感器工作區(qū)域來(lái)提高幀速率。同時(shí),還可以設(shè)置多個(gè)感興趣區(qū)域,以拓展應(yīng)用的可能性。 |
結(jié)構(gòu)緊密 | CB2 將大靶面?zhèn)鞲衅?、熱電與液體冷卻系統(tǒng)以及多種連接接口集成于緊湊的空間高效設(shè)計(jì)中,使相機(jī)整體尺寸保持最小化(長(zhǎng)x寬x高(單位:毫米):183.7(CXP 接口版本)/ 180.4(GigE接口版本)x 93 x 77.5)。CB2 重量為 1.3 公斤。 |
高速數(shù)據(jù)接口選項(xiàng) | CB2 通過(guò)高速數(shù)據(jù)接口選項(xiàng)支持高數(shù)據(jù)輸出。CoaXPress 接口提供穩(wěn)定、低延遲的性能,而 GigE 接口則在更長(zhǎng)距離下提供用戶友好的連接。CB2 支持 GigE Vision 標(biāo)準(zhǔn),并符合 GenICam標(biāo)準(zhǔn)。 |
On-chip 2x2 binning | CB2 為 High Speed 7.1 、UV 和 High Res 傳感器配備了片上 2x2 binning功能。該功能可在不增加讀出次數(shù)的情況下將像素面積增加四倍,從而提高信噪比和最大可實(shí)現(xiàn)幀速率。 |
Andor CB2 High Res |
鏡頭接口 | 該相機(jī)原生采用 C 接口。但對(duì)于需要大光學(xué)孔徑的配置,可根據(jù)要求提供TFL 接口。 |
高分辨率傳感器格式 | CB2 提供 24.5 百萬(wàn)像素的陣列和 2.74 微米的小像元尺寸,能夠在更低放大倍率下以全分辨率對(duì)更廣泛的區(qū)域進(jìn)行成像。 |
Andor CB2 High Speed |
靈活的傳感器分辨率格式 | CB2 高速型提供 0.5 、1.7和 7.1百萬(wàn)像素陣列,像元尺寸為4.5或 9微米,可在選定區(qū)域和分辨率下進(jìn)行記錄。 |
Andor CB2 UV |
增強(qiáng)的紫外量子效率 | CB2 采用背照式結(jié)構(gòu)及經(jīng)過(guò)紫外優(yōu)化的光學(xué)元件,確保了紫外光的高透過(guò)率,從而在 200-400 nm波段范圍內(nèi)提供出色的光譜靈敏度。 |
雜散光靈敏度(PLS)校正 | 全局快門功能對(duì)于需要快速成像的應(yīng)用非常有用。然而,它會(huì)使傳感器容易產(chǎn)生雜散光靈敏度,從而在圖像上表現(xiàn)為強(qiáng)度漸變。CB2 UV 憑借其集成非均勻性校正功能,能夠有效處理這一效應(yīng)。 |
生命科學(xué)應(yīng)用
發(fā)光實(shí)驗(yàn)
生物發(fā)光是生物學(xué)研究中許多方法的基礎(chǔ)。它被用于基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)表達(dá)、信號(hào)通路、晝夜節(jié)律乃至細(xì)胞活力等研究領(lǐng)域。發(fā)光所涉及的信號(hào)通常弱于熒光信號(hào),因此信號(hào)采集時(shí)間必須從數(shù)秒延長(zhǎng)至數(shù)分鐘。在如此長(zhǎng)時(shí)間的曝光下,探測(cè)器的熱噪聲決定了檢測(cè)限。迄今為止,CCD 一直是發(fā)光等長(zhǎng)曝光應(yīng)用中的較好選擇,但 CB2 High Res 提供了一種高性價(jià)比的替代方案,因?yàn)槠浒惦娏魉揭呀咏?CCD。
紫外可見高速sCMOS相機(jī)-CB2 快速對(duì)大型樣品進(jìn)行成像
在較低放大倍率下成像,由于每張圖像可以獲取更多信息,能夠顯著提升通量和生產(chǎn)力。然而,典型的sCMOS相機(jī)像元尺寸為 6.5微米,這限制了它們只能在40倍及以上放大倍率下使用。雖然也有較小像元尺寸的sCMOS相機(jī)可供選擇,但它們?nèi)狈Ρ匾撵`敏度。Andor 新款 CB2 High Res是一款高靈敏度的背照式sCMOS相機(jī),原生像元尺寸僅為2.74微米。使用10倍和20倍物鏡時(shí),與使用40倍物鏡相比,可捕獲多達(dá) 4倍的區(qū)域面積,同時(shí)還能保持細(xì)節(jié)和靈敏度。通過(guò)獨(dú)特的片上像素合并功能,CB2 High Res可以設(shè)置為5.48微米的有效像元尺寸,同時(shí)提高信噪比。
高通量篩選
高通量篩選處于生物化學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與藥理學(xué)的交叉領(lǐng)域,是一種能夠測(cè)試數(shù)千至數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞或化學(xué)物質(zhì)的方法。它是藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域中的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。CB2 Hig Res可集成到各類系統(tǒng)中,在提供多種分辨率與像元尺寸的同時(shí),保持高速運(yùn)行和低噪聲特性。
離子成像
鈣離子和鎂等離子是細(xì)胞內(nèi)各種生理過(guò)程的關(guān)鍵輔助因子。因此,從細(xì)胞機(jī)制的基礎(chǔ)研究到多種疾病狀態(tài),活細(xì)胞內(nèi)特定離子的動(dòng)態(tài)變化和空間定位都受到廣泛關(guān)注。隨著多種對(duì)離子濃度有響應(yīng)的熒光染料和基因編碼蛋白的發(fā)展,離子成像已成為可能。要捕捉鈣火花和鈣波,快速且靈敏的傳感器至關(guān)重要。CB2 將靈敏的全局快門傳感器與成像速度相結(jié)合,能夠在整個(gè)視場(chǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)真實(shí)的時(shí)間精度。
細(xì)胞遷移
細(xì)胞遷移涵蓋了細(xì)胞生理過(guò)程的多個(gè)方面。對(duì)于單細(xì)胞生物而言,這可能包括細(xì)菌朝向食物源的趨化運(yùn)動(dòng),或遠(yuǎn)離有害物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于多細(xì)胞生物,細(xì)胞遷移在發(fā)育過(guò)程中至關(guān)重要,此時(shí)分化后的細(xì)胞會(huì)發(fā)生遷移并進(jìn)行組織,形成組織和器官。此外,細(xì)胞遷移對(duì)于細(xì)胞修復(fù)也具有重要意義;而在癌癥中,這一正常過(guò)程則會(huì)被異常調(diào)控。CB2 能夠在不損失分辨率或無(wú)需圖像拼接的情況下,對(duì)成百上千個(gè)細(xì)胞進(jìn)
行研究。結(jié)合低讀出噪聲和片上像素合并功能,它還可用于研究熒光信號(hào)較弱的細(xì)胞。
數(shù)字全息顯微鏡技術(shù)
無(wú)標(biāo)記成像技術(shù),如數(shù)字全息顯微鏡和量子成像相位顯微技術(shù),需要具備低噪聲、高分辨率且能夠高保真捕捉光程變化的傳感器。CB2 High Speed 憑借其高達(dá) 7.1 百萬(wàn)像素的分辨率、高速度和全局快門,滿足了這些要求。其出色的線性度和低時(shí)間噪聲能夠確保隨時(shí)間變化的相位重建的精確性。該相機(jī)無(wú)需使用染料且避免了光毒性,是對(duì)活細(xì)胞動(dòng)態(tài)、生長(zhǎng)、有絲分裂及形態(tài)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究的理想工具。
這使得它成為長(zhǎng)期、非侵入性分析的理想選擇。
物理科學(xué)領(lǐng)域
大天區(qū)巡天(天文學(xué))
天文學(xué)的多個(gè)研究領(lǐng)域需要對(duì)大范圍天空進(jìn)行持續(xù)巡天,監(jiān)測(cè)測(cè)光或天體測(cè)量方面的變化。這包括空間態(tài)勢(shì)感知、系外行星發(fā)現(xiàn)以及近地天體探測(cè)。CB2 High Res 的大視場(chǎng)、高分辨率和高靈敏度,使其非常適合應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),無(wú)論是用于直接成像還是掩星觀測(cè)。深度冷卻及其帶來(lái)的暗電流最小化,再加上堆疊式背照式傳感器的低放大器輝光,使其能夠在較寬的曝光范圍內(nèi)良好使用??焖俚膫鞲衅髯x出意味著連續(xù)曝光之間的死時(shí)間最短,光子浪費(fèi)也最少;而全局快門則能以時(shí)間精度對(duì)運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于星空背景進(jìn)行空間定位。無(wú)機(jī)械快門的設(shè)計(jì)意味著快門壽命不再是問(wèn)題,減少了遠(yuǎn)程觀測(cè)站點(diǎn)中相機(jī)的停機(jī)時(shí)間。靈活的片上 2X2binning功能使CB2 Hig Res在光學(xué)上能夠更好地適配多種望遠(yuǎn)鏡。
自適應(yīng)光學(xué)/ 激光導(dǎo)引星
一方面,自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)依賴快速且精確的反饋回路來(lái)校正大氣湍流。另一方面,激光導(dǎo)引星則需要靈敏且高速的傳感器來(lái)實(shí)時(shí)追蹤波前畸變。CB2 High Speed 正是為滿足這些需求而設(shè)計(jì)。該相機(jī)在全局快門下可提供高達(dá) 1595fps(全分辨率)的幀速率,以避免任何運(yùn)動(dòng)引起的畸變,同時(shí)具有極低的讀出噪聲。此外,CB2 HighSpeed 在 589 nm(人造導(dǎo)引星的鈉激發(fā)峰值波長(zhǎng))處具有優(yōu)化的量子效率。CB2 High Speed 支持CoaXPress 和 GigE Vision 接口,可實(shí)現(xiàn)精確觸發(fā)、長(zhǎng)距離高吞吐量數(shù)據(jù)采集,并輕松集成到現(xiàn)有的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中。
量子離子阱 中性原子
CB2 可以輕松集成到用于量子計(jì)算系統(tǒng)中超冷俘獲離子或中性原子陣列成像的光學(xué)系統(tǒng)中。CB2 的低噪聲、在藍(lán)光波段良好的響應(yīng)以及快速的幀速率(尤其是在 ROI 模式下),使其成為對(duì)俘獲粒子進(jìn)行快速、連續(xù)動(dòng)態(tài)研究的理想選擇。全局快門可確??焖偾宄幌M摹安杉啊毙盘?hào),而低延遲的數(shù)據(jù)傳輸則能很好地適應(yīng)反饋環(huán)路系統(tǒng)。
層析成像(X-RAY OR NEUTRON)
對(duì)于高通量3D 層析成像,CB2 High Res 和 High Speed型號(hào)具有低 噪聲和快速讀出的特點(diǎn),是一種解決方案。使用 CB2 High Res 和High Speed進(jìn)行鏡頭/閃爍體耦合層析成像,可以在不犧牲分辨率和清晰度的情況下重建大型物體。無(wú)機(jī)械快門的設(shè)計(jì)意味著快門壽命不再是問(wèn)題,從而減少了停機(jī)時(shí)間。
PIV
CB2 High Res和 High Speed可與粒子成像測(cè)速(PIV)技術(shù)配合使用,用于流動(dòng)可視化。圖像對(duì)之間的時(shí)間分辨率是該技術(shù)的關(guān)鍵要求,可以利用相機(jī)的全局快門模式實(shí)現(xiàn)較短的電子幀間間隔。
需要注意的是,CB2 High Res 的最短幀間間隔為 88 微秒。對(duì)于更短的幀間間隔,建議使用Andor ZL41相機(jī)。
微流控
CB2 High Res 和 High Speed非常適合對(duì)微流控通道中快速流動(dòng)的流體進(jìn)行成像。其高速性能與全局快門相結(jié)合,是揭示快速瞬態(tài)現(xiàn)象的一大優(yōu)勢(shì)。通常情況下,只需采集樣品的一個(gè)小窗口區(qū)域。利用感興趣區(qū)域裁剪功能,用戶可以每秒獲取大量圖像,并以極低的延遲進(jìn)行傳輸。憑借其C接口和可選的TFL接口,CB2 能夠適配大多數(shù)顯微鏡。
CB2 UV 應(yīng)用
半導(dǎo)體與光掩模檢測(cè)
非常適合以亞微米分辨率檢測(cè)缺陷和結(jié)構(gòu)變化。其全局快門結(jié)合極低的讀出噪聲,可確保對(duì)傳送帶上快速移動(dòng)的晶圓進(jìn)行高對(duì)比度、無(wú)失真的成像。無(wú)論是用于光刻膠檢測(cè)、套刻精度計(jì)量還是工藝均勻性分析,CB2 UV 都是半導(dǎo)體行業(yè)的得力助手。
紫外偏移天體觀測(cè)
熾熱恒星、白矮星以及電離氣體在紫外波段有強(qiáng)烈的輻射,因此CB2 UV 非常適合搭配合適的光學(xué)器件對(duì)這些天體進(jìn)行成像。其高速和低噪聲特性使得觀測(cè)快速瞬變現(xiàn)象(如耀斑、與伽馬射線暴相關(guān)的脈沖星)成為可能。
氣體排放監(jiān)測(cè) / 環(huán)境
某些氣體(如二氧化硫)在紫外光譜區(qū)具有強(qiáng)烈的吸收。二氧化硫是一種有毒氣體,對(duì)環(huán)境有害,需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)憑借其在紫外波段增強(qiáng)的量子效率,CB2 UV 能夠在太陽(yáng)光照條件下對(duì)二氧化硫進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
量子離子阱與中性原子
CB2 UV 可以輕松集成到用于量子計(jì)算系統(tǒng)中超冷俘獲離子或中性原子陣列成像的光學(xué)系統(tǒng)中。CB2 UV 的低噪聲、良好的藍(lán)光波段響應(yīng)以及快速的幀速率(尤其是在 ROI 模式下),使其成為對(duì)俘獲粒子進(jìn)行快速、連續(xù)動(dòng)態(tài)研究的理想選擇。全局快門可確??焖偾宄幌M摹安杉啊毙盘?hào),而低延遲的數(shù)據(jù)傳輸則能很好地適應(yīng)反饋環(huán)路系統(tǒng)。
等離子體物理與燃燒
根據(jù)種類、能量和約束條件的不同,等離子體通常會(huì)在深紫外到極紫外波段發(fā)光。憑借其高動(dòng)態(tài)范圍(16 位)、快速讀出以及與紫外設(shè)計(jì)光學(xué)器件的兼容性,CB2 為 iCCD 提供了一種更經(jīng)濟(jì)、更緊湊的替代方案。CB2UV 在 200-400 nm 范圍內(nèi)具有出色的量子效率。在燃燒研究中,CB2 UV 通過(guò)對(duì)發(fā)射紫外的自由基 OH(~308 nm)和CH(~430 nm)進(jìn)行成像,有助于對(duì)火焰鋒面、點(diǎn)火動(dòng)力學(xué)和湍流行為進(jìn)行非侵入式可視化觀測(cè)。
法醫(yī)學(xué)
紫外成像在法醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著重要作用,尤其是在證據(jù)的記錄和非侵入性檢測(cè)方面。憑借其 8.1 MP分辨率和在紫外/藍(lán)光波段的高靈敏度,CB2 UV 能夠記錄最細(xì)微的細(xì)節(jié),而其低噪聲特性更能揭示最微弱的紫外發(fā)射信號(hào)。無(wú)論是微量化學(xué)品、潛指印還是其他體液,CB2 UV 都能實(shí)現(xiàn)比較性和定量性研究。
技術(shù)指標(biāo)
Sensor specifications | Andor CB2 High res | Andor CB2 High speed | Andor CB2 UV |
芯片類型 | 背照式 | 前照式 | 背照式 |
實(shí)際像素(W x H) | 5328 x 4608 CMOS (24.5 MP) | 3216x2208 | 1608x1104 | 816x624 CMOS (7.1 | 1.7 | 0.5 MP) | 2848 x 2848 (8.1 MP) |
像素大小像素大小 with 2x2 on chip binning | 2.74 µm 5.48 µm | 9 or 4.5 µm 9 µm (7.1 model) | 2.74 µm 5.48 µm |
芯片大小 | 19.3 mm diagonal 24.5 MP | 17.6 | 17.6 | 9.2 mm diagonal 7.1 | 1.7 | 0.5 MP | 11.2 mm diagonal 8.1 MP |
快門架構(gòu) | Global shutter |
最大量子效率 | 74 % | 74 % | >40% at 300 nm (UV) & >70% at 500 nm (visible) |
讀出噪聲(in 12 bits, 24 dB analogic gain at 50 µs) | 1.4 e- •1 | 1.4 e- | 2.6 e-| 2.6 e- •1 7.1 | 1.7 | 0.5 MP | 1.6 e- •1 |
風(fēng)冷 | -5°C (@ +25°C ambient) | -5°C (@ +25°C ambient) | -5°C (@ +25°C ambient) |
水冷 | -20°C (@+25°C liquid) -40°C (@ +5°C liquid) •2 |
暗電流(@+20°C) (e-/p/s): | 0.043 | 0.26 | 1.14 | 1.54 7.1 | 1.7 | 0.5 MP | 0.014 |
滿阱容量(lowest sensitivity available) | 9.5 ke- | 23 ke- | 94 ke- | 94 ke- 7.1 | 1.7 | 0.5 MP | 9.2 ke- |
同步 | Internal & External |
模擬增益quantization A/D | 0 to 24 dB 8, 10, 12 bits |
Quantisation with HDR (High Dynamic Range) | 16 bits | 14 bits | 16 bits |
Binning | 2x2 on-chip | 2x2 (CB2 7. 1F model only) | 2x2 on-chip |
Region of interest | Multiple simultaneous ROI supported |
Interface options | CoaXPress 2.0 | High speed SFP+ 10 GigE interface with Ethernet (copper or fibre) |
Optical interface | C Mount + TFL Mount (Optional) | C Mount | C Mount |
用戶評(píng)論
發(fā)布評(píng)論