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sCCD-Serie Wissenschaftskamera

Produktübersicht

Die sCCD-Serie ist für hochempfindliche und rauscharme Spektral- und Schwachlicht-Bildgebungsanwendungen ausgelegt und nutzt hochleistungsfähige CCD-Bauelemente von Teledyne e2v (wie CCD261). Im Wellenlängenbereich von 250–1050 nm bietet sie hohe Quanteneffizienz und geringes Ausleserauschen, ideal für Raman-Spektroskopie, Photolumineszenz/Fluoreszenz, Hyperspektral-Bildgebung und andere Schwachsignal-Detektionsszenarien. Die typische Konfiguration mit 15 µm Pixeln und 2048 × 264 Auflösung in Zeilen-/Flächenanordnung vereint Photonen-Sammeleffizienz und spektrale Auflösung.

Das System verfügt über TEC-Kühlung mit geschlossenem Temperaturregelkreis, wodurch die Sensortemperatur um etwa 40 °C unter Umgebungstemperatur gesenkt werden kann. Die beschlagfreie optische Konstruktion gewährleistet Stabilität und Dunkelstrom-Unterdrückung bei Tieftemperatur- und Langzeitbelichtungsbedingungen. Die Kamera unterstützt 8/16-Bit Datenausgabe mit internem Puffer und bietet USB3.0 und GigE Hochgeschwindigkeitsverbindungen (modellabhängig) für kontinuierliche Hochgeschwindigkeitserfassung und zuverlässige Langzeitexperimente.

Unterstützt werden Freilauf, Software-/Hardware-Trigger und externe Geräte-Zeitsynchronisation; bereitgestellt werden ToupView/CLView sowie plattformübergreifendes SDK (Windows/Linux; C/C++/C#/Python/MATLAB) für Systemintegration und Sekundärentwicklung.

Hauptmerkmale

  • Teledyne e2v hochempfindlicher CCD (wie CCD261), optimiert für Schwachlicht-/Spektralanwendungen
  • Spektrale Empfindlichkeit 250–1050 nm, Quanteneffizienz bis zu 95 % @ 800 nm (geräteabhängig)
  • Auflösung 2048 × 264, Pixelgröße 15 µm; effektive Sensorfläche ca. 30,72 mm × 3,96 mm
  • Geringes Ausleserauschen: typisch 3 e⁻ rms (modell-/auslesemodusabhängig)
  • Verschlussmodus: Global Shutter (CCD), geeignet für Raman/Hyperspektral-Synchronerfassung
  • TEC-Kühlung mit geschlossenem Regelkreis, typisch ΔT ≈ 40 °C (unter Umgebung), deutliche Dunkelstrom-Reduzierung
  • Beschlagfreie optische Konstruktion, Kondensationsunterdrückung bei Tieftemperatur und Langzeitbelichtung
  • Datenschnittstelle: USB3.0 / GigE
  • Datenbittiefe: 8-Bit / 16-Bit
  • Integrierter 512 MB Puffer (4 Gb DDR3), gewährleistet stabile Übertragung
  • Betriebstemperatur: −30 ~ +45 °C; Lagerung: −40 ~ +60 °C; Luftfeuchtigkeit: 0–95 %RH (nicht kondensierend)
  • Objektivanschluss: TBD (gemäß finaler Modellspezifikation)
  • Stromversorgung: 12 V Adapter; System optimiert für langzeitstabilen Betrieb (modellabhängig)
  • Umgebungsbedingungen: −30 ~ 60 °C, 20–80 %RH (nicht kondensierend, modellabhängig)
  • Mitgeliefert ToupView/CLView; Windows/Linux SDK bereitgestellt (C/C++/C#/Python/MATLAB)
  • Unterstützt Firmware-Upgrade vor Ort; konform mit CE / FCC / RoHS (modellabhängig)
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Produktmodelle

Wählen Sie das beste sCCD-Serie-Modell für Ihre Anwendungsanforderungen

Modell Sensor Auflösung Pixelgröße Bildrate Datenschnittstelle Dynamikbereich Aktion
sCCD01AM
Teledyne e2v CCD261 (sCCD) 30,72 mm × 3,96 mm
0,54 MP (2048×264) 15 µm × 15 µm
TBD @ 2048×264
USB3.0 / GigE
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Häufig gestellte Fragen

Erfahren Sie mehr über wissenschaftliche CCD-Kamera-Expertise

Wissenschaftliche CCD-Kameras (Charge-Coupled Device) sind hochpräzise Bildgebungsgeräte, die ladungsgekoppelte photoelektrische Sensoren verwenden und sich durch hohe Empfindlichkeit, geringes Rauschen und hohen Dynamikumfang auszeichnen. Sie sind ideal für die Einzelphotonendetektion und Langzeitbelichtungsanwendungen und stellen die erste Wahl für wissenschaftliche Forschung und Industrieinspektion dar.

Vorteile: Extrem hohe Quanteneffizienz und lineare Antwort, geringes Rauschen, hervorragende Bildqualität, geeignet für hochpräzise Anwendungen wie Spektroskopie, Astronomie und Mikroskopie.

Nachteile: Langsamere Auslesegeschwindigkeiten, höherer Stromverbrauch und relativ höhere Herstellungskosten.

Geeignet für astronomische Bildgebung, Fluoreszenz-/Spektroskopiemikroskopie, Hochdynamikbereich-Bildgebung, Röntgen- und Neutronenbildgebung, Kaltatombildgebung und Quantenbildgebungsanwendungen in der wissenschaftlichen Forschung und hochwertigen Industrieanwendungen.

Ja, sie sind sehr gut für Langzeitbelichtungsbildgebung mit geringem Hintergrundrauschen geeignet, wie astronomische Fotografie, chemische Analyse, Kaltatomexperimente und andere hochempfindliche Szenarien.

Durch den Einsatz von Anti-Blooming-Strukturen (wie Anti-Blooming-Drains) und die Auswahl geeigneter Belichtungszeiten und Architekturdesigns (wie Vollbild-, Frame-Transfer- oder Interline-CCD) können Smear- und Streifenprobleme effektiv reduziert werden.

Vertiefte Produkteinführung

CCD-Struktur und Funktionsprinzipien

CCD-Sensoren bestehen aus Kondensator-Arrays, die die Bildgebung durch zeilenweise Ladungsübertragung vollenden. Nach jeder Belichtung werden Pixelladungen sequenziell übertragen und in Spannungsausgabe umgewandelt. Dieser analoge Ansatz bietet extrem geringes Rauschen und hohe Konsistenz.

Außergewöhnliche Empfindlichkeit und Stabilität

Aufgrund der großen Vollaussteuerungskapazität und minimierten Ausleseschaltung von CCDs besitzen sie ein extrem hohes Signal-Rausch-Verhältnis und Quanteneffizienz (QE), wodurch sie geeignet sind, extrem schwache Lichtsignale wie Fluoreszenz, Spektralsignale und astronomische Bildgebung zu detektieren.

Auslesegeschwindigkeit und Architekturauswahl

Wissenschaftliche CCDs unterstützen typischerweise einstellbare Auslesegeschwindigkeiten von 0,1–20 MHz, um verschiedene Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Vollbild-Strukturen bieten die höchste QE, Frame-Transfer-Architekturen ermöglichen schnelle Speicherung, und Interline-Transfer-Strukturen reduzieren Smear.

Tieftemperaturkühlung und Dunkelstromkontrolle

sCCDs sind üblicherweise mit thermoelektrischen (TE) oder Flüssigstickstoff-Kühlsystemen ausgestattet, um den Dunkelstrom zu reduzieren, das SNR zu verbessern und die Bildgebungsstabilität unter Langzeitbelichtungs- und Schwachlichtbedingungen zu erhöhen.

Hoher Dynamikumfang und lineare Antwort

CCDs erreichen hohe Linearität und breite dynamische Bildgebung, geeignet für komplexe Szenen-Graustufen-Quantifizierung, Spektralanalyse und Hochdynamikbereich-Anwendungen.

Hauptanwendungsbereiche

Anwendungen wissenschaftlicher CCD-Kameras in verschiedenen Bereichen

Astronomische Bildgebung

Extrem geringes Rauschen und hohe Quanteneffizienz machen sCCDs ideal für Deep-Space-Beobachtung, Planetenbildgebung und Spektralanalyse, unterstützen Langzeitbelichtungen zur Erfassung schwachen Sternenlichts.

Fluoreszenz-/Spektroskopiemikroskopie

Hohe Empfindlichkeit und lineare Antworteigenschaften, geeignet für Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer (FRET), Raman-Spektroskopie, Fluoreszenz-Lebensdauer-Bildgebung und andere quantitative Analyseanwendungen.

Hochdynamikbereich-Bildgebung

Breiter Dynamikumfang und hohe Bittiefe können gleichzeitig helle und dunkle Details erfassen, geeignet für Materialinspektion, Qualitätskontrolle, HDR-Bildgebung und andere Industrieanwendungen.

Röntgen-/Neutronenbildgebung

Hohe Quanteneffizienz und geringe Rauscheigenschaften, kombiniert mit Szintillatoren, ermöglichen hochqualitative Röntgen- und Neutronenbildgebung für zerstörungsfreie Prüfung und Materialwissenschaftsforschung.

Kaltatom- und Quantenbildgebung

Ultra-geringes Rauschen und hohe Empfindlichkeit, kombiniert mit Tiefkühlung, können Einzelphotonenereignisse detektieren, geeignet für BEC-, Ionenfallen-, Quantenpunkt- und andere Grenzphysikforschung.

Spektralanalyse

Hervorragende lineare Antwort und Stabilität, kombiniert mit Spektrometern für präzise Spektralmessungen, weit verbreitet in chemischer Analyse, Umweltüberwachung und anderen Bereichen.

sCCD Technische Vorteile – Zusammenfassung

  • Extrem geringes Ausleserauschen
  • Hohe Quanteneffizienz (QE >95 %)
  • Hervorragende lineare Antwort
  • Unterstützt lange Belichtungszeiten
  • Hochdynamikbereich-Bildgebung
  • Tiefkühlungsfähigkeit
  • Einzelphotonen-Detektionsfähigkeit
  • Stabile und zuverlässige Bildqualität