絕對溫度的制冷CCD相機(jī)的選擇

--------化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)及多色熒光成像系統(tǒng)的CCD為什么一定要絕對溫度的絕對溫度制冷CCD

根據(jù)CCD的溫度有可以分為常溫CCD和制冷CCD

一 制冷CCD：

1  在相同滿井電子的CCD，降低CCD噪音，就能提高CCD的監(jiān)測能力，熱或者暗電流對于CCD都是噪音，噪音在Cool CCD基本都可以被深度致冷的Peltier消除。

2   在曝光超過5-10秒，CCD芯片就會(huì)發(fā)熱，沒有致冷設(shè)備的芯片，“熱”或者白的像素點(diǎn)就會(huì)遮蓋圖像，圖像到處可見雪花。

CCD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)字化的方法等都會(huì)影響噪音的產(chǎn)生。當(dāng)然通過改善結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法，同樣能減少噪音的產(chǎn)生。

二  制冷CCD的適用性：

1   熒光及化學(xué)發(fā)光本身較弱，所以對CCD噪音的降低要求很高，應(yīng)選用高分辨率數(shù)字冷卻CCD相機(jī)結(jié)合高通透鏡頭系統(tǒng)，使其能夠捕獲到信號(hào)極其微弱的熒光及化學(xué)發(fā)光樣品圖像，并且能夠最大程度的降低噪音，減少背景，提供出色的圖像清晰度。

2  另外可選激發(fā)光源及多位濾鏡輪擴(kuò)大了熒光/化學(xué)發(fā)光成像的應(yīng)用范圍。

所以一般在熒光及化學(xué)發(fā)光觀察時(shí)需要選擇制冷CCD。所以制冷CCD相機(jī)絕對是高端分子影像成像分析系統(tǒng)的未來的發(fā)展趨勢和必須要求。

 

三  提到制冷CCD ,我們就必須提到另外一個(gè)參數(shù)就是信噪比；說到信噪比就不得不提到暗電流了，

  暗電流是導(dǎo)致CCD噪音的很重要的因素。

1  暗電流指在沒有曝光的情況下，在一定的時(shí)間內(nèi)，CCD傳感器中像素產(chǎn)生的電荷。

我們在做化學(xué)發(fā)光檢測的時(shí)候，需要的曝光的時(shí)候比較長，這樣導(dǎo)致CCD產(chǎn)生較多的暗電流，對圖像的質(zhì)量影響非常大。

2  通常情況下通過降低CCD的溫度來最大限度的減少暗電流對成像的影響。下圖表明了暗電流與溫度的關(guān)系，從圖中我們可以看出，CCD產(chǎn)生的暗電流隨著溫度下降而減少，但是在-23℃下曲線開始趨于平緩，由此可以看出溫度并非需要無休止的降低的。所以在選擇冷CCD時(shí)，溫度在-25℃（絕對溫度，非室溫以下）下一般就可以達(dá)到您的要求了。

    有的CCD是在圖像最終生成后，通過軟件去背景來扣除暗電流，對于信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于背景的有一定效果，但是對于弱信號(hào)處理過程中會(huì)產(chǎn)生越來越多的錯(cuò)誤。