série sCCD Caméra scientifique
Produits
La série sCCD est conçue pour la spectroscopie haute sensibilité à faible bruit et l’imagerie de signaux faibles. Elle utilise des CCD Teledyne e2v haute performance, comme le CCD261, offrant une efficacité quantique élevée et une réponse stable sur la plage spectrale 300–1000 nm. Elle convient à la spectroscopie Raman, à la photoluminescence, à la détection de fluorescence, à l’imagerie hyperspectrale et à d’autres flux scientifiques exigeants en faible luminosité. Une configuration typique associe une taille de pixel de 15 µm à une sortie 2048 × 1, équilibrant la collecte de photons et les besoins d’échantillonnage spectral.
La caméra intègre un refroidissement TEC avec contrôle de température en boucle fermée et peut abaisser la température du capteur d’environ 55 °C sous la température ambiante. La structure optique anti-condensation contribue à maintenir des performances stables et à limiter le courant d’obscurité lors des acquisitions à basse température et longue exposition. La plateforme prend en charge la sortie de données 8/16 bits, une mémoire tampon intégrée et une interface USB3 pour une acquisition continue fiable lors d’expériences de longue durée.
Elle prend en charge les flux d’imagerie scientifique avec ToupView, CLView et un SDK pour Windows/Linux, ainsi que le développement en C/C++/C#/Python/MATLAB, ce qui facilite l’intégration en laboratoire et le développement de systèmes personnalisés.
Caractéristiques principales
- Teledyne e2v CCD261, optimisé pour les applications spectrales très sensibles et à faible luminosité
- Plage spectrale 300–1000 nm, efficacité quantique jusqu'à 95 % @ 800 nm
- Lecture de ligne de 2048 pixels à 12 fps, taille de pixel 15 µm × 15 µm, zone du capteur env. 30,7 mm × 4,0 mm
- Bruit de lecture 22 e- rms et capacité pleine onde 459 ke-
- Refroidissement en boucle fermée TEC, généralement jusqu'à 55 °C en dessous de la température ambiante
- Construction optique sans buée pour de longues expositions stables
- 512 MB mémoire interne (4 Go), conçue pour un transfert de données stable
- Interface de données USB3, sortie de données en 8 bits / 16 bits
- temps d'exposition à 60 min, 7 e-/ADU gain de conversion et 86,5 dB plage dynamique
- Température de fonctionnement -20–45 °C, température de stockage -40–60 °C, humidité 0–95 %
- Prise en charge logicielle pour ToupView, CLView, LabView et MATLAB
- SDK pour Windows / Linux avec C, C++, C# et Python
- Fourni avec ToupView et CLView, avec SDK prise en charge de C, C++, C#, Python, LabVIEW et MATLAB
- Conçu pour la spectroscopie Raman, la détection de faible fluorescence et l'imagerie hyperspectrale
Modèles de produits
Teledyne e2v sCCD | QE jusqu'à 95 % @ 800 nm, 300–1000 nm, refroidissement TEC (ΔT ≈ 55 °C), USB3, pour Raman, fluorescence et imagerie hyperspectrale
| Modèle | Capteur/taille | Résolution | Taille de pixel | Type d'obturateur | Cadence d'images | Interface de données | Plage dynamique | Action |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sCCD01AM |
E2V CCD261
1.9" (30.97 mm) | 30.7 mm × 4.0 mm
|
2048 × 1 | 15 µm × 15 µm | TBD |
12 fps @ 2048 × 1
|
USB3 |
86.5 dB
|
Voir les détails |
Questions fréquentes
Mieux comprendre les caméras CCD scientifiques
Avantages : efficacité quantique très élevée, réponse linéaire, faible bruit et excellente qualité d'image, adaptées aux applications de haute précision comme la spectroscopie, l'astronomie et la microscopie.
Limites : vitesse de lecture plus lente, consommation plus élevée et coût de fabrication relativement plus important.
Présentation technique détaillée
Structure CCD et principe de fonctionnement
Les capteurs CCD sont constitués de matrices de condensateurs qui transfèrent les charges ligne par ligne pour former l'image. Après chaque exposition, les charges des pixels sont déplacées séquentiellement puis converties en signal de tension. Cette approche analogique offre un bruit extrêmement faible et une grande uniformité.
Sensibilité et stabilité exceptionnelles
Grâce à leur grande capacité de puits complet et à des circuits de lecture optimisés, les CCD offrent un excellent rapport signal-bruit et une efficacité quantique (QE) élevée. Ils peuvent ainsi détecter des signaux lumineux très faibles, comme la fluorescence, les signaux spectraux et l'imagerie astronomique.
Vitesse de lecture et choix d'architecture
Les CCD scientifiques prennent généralement en charge des vitesses de lecture réglables de 0,1 à 20 MHz afin de répondre à différents besoins applicatifs. Les architectures full-frame maximisent la QE, les architectures frame-transfer permettent un stockage rapide et les architectures interline réduisent le smear.
Refroidissement cryogénique et contrôle du courant d'obscurité
Les sCCD utilisent généralement un refroidissement thermoélectrique (TE) ou à l'azote liquide afin de réduire le courant d'obscurité, d'améliorer le SNR et de maintenir la stabilité d'image lors des longues expositions et en faible luminosité.
Grande dynamique et réponse linéaire
Les CCD offrent une grande linéarité et une large dynamique, adaptées à la quantification des niveaux de gris dans des scènes complexes, à l'analyse spectrale et aux applications HDR.
Principaux domaines d'application
Applications des caméras CCD scientifiques dans différents domaines
Imagerie astronomique
Le bruit extrêmement faible et la haute efficacité quantique rendent les sCCD idéales pour l'observation du ciel profond, l'imagerie planétaire et l'analyse spectrale, avec prise en charge des longues expositions sur des signaux stellaires faibles.
Microscopie de fluorescence et spectroscopie
La haute sensibilité et la réponse linéaire conviennent au FRET, à la spectroscopie Raman, à l'imagerie de durée de vie de fluorescence et à d'autres applications d'analyse quantitative.
Imagerie à grande dynamique
La large dynamique et la profondeur de bits élevée permettent de capturer simultanément les détails clairs et sombres, pour l'inspection des matériaux, le contrôle qualité et l'imagerie HDR industrielle.
Imagerie rayons X et neutrons
La haute efficacité quantique et le faible bruit, associés à des scintillateurs, permettent une imagerie rayons X et neutrons de haute qualité pour l'inspection non destructive et la recherche en science des matériaux.
Imagerie d'atomes froids et quantique
Le bruit ultra-faible et la haute sensibilité, combinés au refroidissement profond, permettent la détection d'événements à photon unique pour les BEC, pièges à ions, points quantiques et autres recherches de physique avancée.
Analyse spectrale
L'excellente réponse linéaire et la stabilité, associées à des spectromètres, permettent des mesures spectrales précises en analyse chimique, surveillance environnementale et autres domaines.
Résumé des avantages techniques sCCD
- Bruit de lecture extrêmement faible
- Haute efficacité quantique (QE >95 %)
- Excellente réponse linéaire
- Prend en charge les longues durées d’exposition
- Imagerie à large plage dynamique
- Capacité de refroidissement profond
- Capacité de détection de photons uniques
- Qualité d'image stable et fiable