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sCMOs 相机

Andor CB2 sCMOS 系列

Andor CB2 是一款集成了多款索尼 sCMOS 传感器的高性能科学相机,专为需要灵活性、高帧率和低噪音的研究而设计。CB2 系列的光谱相应范围为 200 至1000 nm,像元数从 50 万至 2450 万可选。可提供水冷使其能够在极弱光照的条件下进行长时间曝光。 新品!CB2 WFS 无窗口版本,面向自适应光学与波前传感应用开发。

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Andor CB2 sCMOS 系列

为什么选择CB2系列?

新品!CB2 WFS 无窗口 sCMOS 相机,专为自适应光学与Shack-Hartmann波前传感设计。取消了传感器与微透镜阵列之间的玻璃窗口,可形成更紧凑光斑、降低散焦,提升波前测量精度。无窗口设计还可抑制鬼影反射,同时最大化光通量与质心定位精度。产品架构便于集成,光学耦合更紧密,可减少中继光学器件的使用需求。

低噪声

大规模并行读出架构与优化的像元设计,使 CB2 相机的读出噪声低至 1.4~2.6 电子(e⁻),具体数值取决于传感器型号;同时可保持最高读出速度与完整动态范围。适用于活细胞显微成像、高动态范围测量以及极稀薄量子气体荧光成像。

低暗电流 sCMOs

CB2 可将传感器冷却至 - 40℃,最大限度降低暗电流。搭配堆叠芯片设计带来的低放大器辉光特性,支持长达数小时的长时间曝光。提升了应用灵活性,非常适合长曝光发光测量与天体光度测量场景。

全局快门

全局快门模式下,所有像元同步曝光,随后再转移电荷并在后台完成读出。也称为快照曝光,适合对快速过程成像,不会产生空间畸变;同样适用于需要外设同步控制的高要求荧光显微应用。

温度管理

风冷方案可实现有效制冷,在大多数应用中将传感器降温至到 - 5℃。水冷可进一步将温度降至 - 40℃,在长时间曝光条件下获得尽可能低的暗电流 *。对于电生理这类对振动敏感的应用场景,则可完全关闭风扇,消除振动与噪声。

* 该制冷性能不适用于 CB2 WFS 版本。

CB2 高分辨率型号

搭载 2450 万像元背照式传感器,具备优异细节分辨能力与长时间曝光性能;支持 2×2 片上合并像元,提升信噪比。为精细化科研研究提供出色的图像质量。

  • 高分辨率
  • 背照式传感器
  • 低温适用

CB2 高速型号

专为高帧率优化,最高可达 1594 帧 / 秒,分辨率覆盖 0.5~710 万像元,非常适合高性能、对速度要求严苛的实验场景。可清晰捕捉快速动态过程。

  • 高速
  • 前照式传感器
  • 低温适用

CB2 紫外型号

专为紫外成像(200–400 nm)优化,300 nm 处量子效率高于 40%,最高帧率可达 194 帧 / 秒。面向严苛应用场景开发,实现高精度紫外成像。

  • 紫外优化型
  • 背照式传感器
  • 低温适用

CB2 WFS 型号

面向高要求自适应光学场景设计。CB2 WFS 采用无窗口结构,可将微透镜阵列紧贴传感器集成。全 CB2 系列均可提供该版本(高分辨率 HR、高速 HS、紫外 UV)。

  • 高速、低噪声
  • 无鬼像
  • 最大化光子透过率

下表汇总了 CB2 高分辨率型、CB2 高速型以及 CB2 紫外型的主要技术规格,可对传感器规格、光谱范围、制冷性能与工作特性进行横向对比。

型号
CB2 高分辨率型号
CB2 高速型号
CB2 紫外型号
传感器类型
背照堆叠式传感器
前照式传感器
背照式传感器
有效像元(宽×高)
5328 × 4608 CMOS
(24.5 MP)
3216 × 2208 | 1608 × 1104 |
816 × 624 CMOS
(7.1 | 1.7 | 0.5 MP)
2848 × 2848
(8.1 MP)
像元尺寸
2x2 像元融合后的像元尺寸
2.74 µm
5.48 µm
9 或 4.5 µm
9 µm(7.1型号)
2.74 µm
5.48 µm
传感器尺寸(像元)
对角线 19.3 mm
对角线 17.6 | 17.6 | 9.2 mm
对角线 11.2 mm
最大量子效率
74 %
74 %
在 300 nm(紫外线)波长下 >50%,在 500 nm(可见光)波长下 >70%
风冷
-5°C (环境温度为 +25°C 时)
-5°C (环境温度为 +25°C 时)
-5°C (环境温度为 +25°C 时)
液冷
20°C (液体温度为+25°C时 )
-40°C (液体温度为 +5°C时)*
20°C (液体温度为+25°C时 )
-40°C (液体温度为 +5°C时)*
20°C (液体温度为+25°C时 )
-40°C (液体温度为 +5°C时)*
*当水/液体冷却剂温度较低时,请特别注意露点,以确保环境中的相对湿度和温度条件不会导致相机内部的冷表面上形成冷凝水,从而避免损坏相机电子元件。该制冷性能不适用于 CB2 WFS 版本。

新品!CB2 WFS 版本可基于全 CB2 系列提供(CB2 高分辨率型、CB2 高速型以及 CB2 紫外型)

相关应用

一方面,自适应光学系统依赖于快速、精确的反馈回路来校正大气湍流;另一方面,激光导星(LGS)需要灵敏且高速的传感器来实时追踪波前畸变。 CB2 高速型号正是为满足这些需求而设计。该相机提供高达 1595 fps(全分辨率)的高帧率,结合全局快门技术,可避免任何由运动引起的畸变,并具有极低的读出噪声。此外,CB2 High Speed 在 589 nm 波长处(即人造恒星的钠激发峰)具有优化的量子效率。 CB2 高速型号支持 CoaXPress 和 GigE Vision 接口,可实现精确触发、长距离高吞吐量数据采集,并能轻松集成到现有的自适应光学系统中。

天文学的多个领域都需要对大片天空区域进行持续观测,以监测光度或测星学上的变异。这包括空间态势感知、系外行星发现以及近地天体(NEO)探测。CB2 高分辨率型号凭借其大视场、高分辨率和高灵敏度,非常适合应对此类挑战,无论是直接成像还是通过掩星观测。 深度冷却及相应的暗电流最小化技术,加上堆叠式背照式传感器较低的放大器辉光,使其能够在宽广的曝光范围内发挥优势。快速的传感器读出速度意味着连续曝光之间的死时间极短,光子损耗极低;而全局快门则非常适合以高时间精度将移动天体与星场背景进行空间定位。

钙、镁等离子体是细胞内各种过程不可或缺的辅因子。因此,特定离子在活细胞内的动态变化及其定位,已成为众多研究的焦点,研究范围涵盖从细胞机制的基础研究到各种疾病状态。随着各种荧光染料以及对离子浓度作出响应的基因编码蛋白的开发,离子成像已成为可能。要对钙离子火花和Wave进行成像,高速且灵敏的传感器至关重要。 CB2 将高灵敏度的全局快门传感器与卓越的成像速度相结合,可在整个视场范围内实现真正的时域精度。

该设备非常适合以亚微米级分辨率检测缺陷和结构变化。其全局快门技术结合极低的读出噪声,可确保对传送带上高速移动的晶圆进行高对比度且无畸变的成像。无论是光刻胶检测、对准计量,还是工艺均匀性分析,CB2 紫外型号都是半导体行业的得力助手。

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Andor 科研级 sCMOS 相机系列具备多项先进性能特性,非常适合高保真定量科学测量。该数百万像元相机在生物科学领域具备广泛应用优势,可提供大视场与高分辨率,同时不牺牲读出噪声、动态范围与帧率。

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