sCMOS实现每秒近3万帧连续光谱采集

速度与激情 - sCMOS实现每秒近3万帧连续光谱采集

时间分辨光谱广泛用于材料/相互作用的动态特性以及动力学过程分析，其应用涵盖激光与放电等离子体，燃烧与爆炸，光伏，光催化，原子分子动力学，化学反应动力学，生物医学，半导体材料载流子动力学等方向。传统的时间分辨光谱方法，或需要多次重复实验（如使用PMT类高速单点探测器或ICCD类快速门控探测器），或需要较高的成本（如分幅相机、条纹相机、高速线阵/面阵探测器等），且灵敏度、分辨率、动态范围比普通科研级光谱相机相距甚远。

科研级CMOS(Scientific COMS, sCMOS)相机兼具高动态范围、高读出速率、低噪声、高灵敏度的特征，推出以后迅速在科研成像领域获得巨大成功。然而由于CMOS的读出方式和传统CCD不同，利用sCMOS的子区域及像素合并来提高光谱帧速是一个全新的挑战：软件后处理的子区域读取（Sub Region Readout)和像素合并（Binning)并不能大幅提升光谱帧率。

Andor 发布具备高速光谱模式的sCMOS相机，将子区域选择、像素合并功能植入相机硬件中，整合sCMOS的高速读出、高动态范围、低噪声等优势，提供业界的每秒27,000帧的单道光谱采集速率以及出色的快速多道光谱采集功能，且不必牺牲sCMOS本身优越的灵敏度、动态范围与分辨率，为微秒级时间分辨光谱的连续采集提供全新的解决方案。

全新特征：

• 27,057 fps 连续光谱采集，<40us时间分辨 （Zyla 5.5）
• 高分辨率：波长色散方向2560分辨率，6.5um像素尺寸 （Zyla5.5）
• 超低读出噪声：<0.9 e- rms (Zyla 4.2 Plus)
• 高量子效率：>82% (Zyla 4.2 Plus)
• 大动态范围：>33,000:1 动态范围无需Binning
• 扩展动态范围模式：可通过Binning 获取更高的动态范围并提供32-bit的传输选项
• 高速多道光谱：>6,000 fps 两道光谱采集速率，在飞秒泵浦-探测应用中同步kHz激光器

高速光谱采集典型应用

• 激光等离子体与放电等离子体研究
• 飞秒激光泵浦-探测研究
• 化学材料、半导体材料、稀土、量子点等发光寿命研究
• 荧光关联光谱(FCS)
• 燃烧、流场研究
• 爆炸

扩展产品

• 增强型sCMOS，在sCMOS基础上提供纳秒门控功能
• Zyla-HF，提供X射线波段的高速光谱和影像采集