使用基于硅的電荷耦合器件（Si CCD）相機(jī)獲取。布拉格光柵技術(shù)設(shè)用于全局成像，允許在顯微鏡下逐波長獲取整個視野內(nèi)的信號。傳統(tǒng)的熒光（PL）成像設(shè)置基于逐點或線掃描技術(shù)，需要重構(gòu)圖像。使用這些成像技術(shù)時，僅照亮樣品的一小部分（使用共聚焦逐點設(shè)置時約為1μm2），周圍區(qū)域保持黑暗，導(dǎo)致載流子向這些區(qū)域橫向擴(kuò)散。全局照明避免了由于局部照明引起的載流子復(fù)合。使用全局成像時生成的等勢體防止了電荷向更暗區(qū)域擴(kuò)散。用于全局成像模式的均勻照明使得在現(xiàn)實條件下進(jìn)行PL實驗成為可能，z低可達(dá)一個相當(dāng)于太陽功率密度。預(yù)計儀器激發(fā)強(qiáng)度波動可達(dá)13%。激發(fā)輻照度的變化將帶來PL發(fā)射的比例變化，使這種效應(yīng)易于識別。此外 ...

使用電子倍增電荷耦合器件(EMCCD)是進(jìn)行基于條紋的熱重測量的一種擴(kuò)展選擇，可以提高檢測靈敏度，這是一些CCD探測器的附加功能。iccd通常需要Peltier冷卻(從- 20°C到- 100°C以下)，通常不是水冷卻或液氮冷卻。這些組件影響著電子器件、整體尺寸、成本和iccd的復(fù)雜性，目前iccd的規(guī)模仍然相當(dāng)大。3. SPADsCMOS工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能夠以低成本和更小尺寸設(shè)計高速電子元件與spad相結(jié)合，而無需探測器冷卻。這使得在一個微小的固態(tài)芯片上安排簡化的光探測和快速(亞納秒)讀出電路成為可能。首ge SPAD陣列探測器由Rochas等人于2003年研制。SPAD探測器非常靈敏，在高速下 ...

超快速和強(qiáng)化電荷耦合器件(iccd)，帶有或沒有克爾門。從本質(zhì)上講，這些設(shè)備需要探測器冷卻，因此非常復(fù)雜和笨重(見表1)。自世紀(jì)之交以來，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)單光子雪崩二極管(SPAD)陣列探測器已經(jīng)商業(yè)化。CMOS spad具有顯著減少上述缺點的優(yōu)點。此外，通常不需要冷卻探測器，這進(jìn)一步降低了光譜儀的復(fù)雜性、成本和整體尺寸。目前的商用門控拉曼器件是便攜式桌面大小的裝置，適用于過程工業(yè)監(jiān)測目的。表1時間分辨(TR)門控通常可以互換使用。然而，雖然門控拉曼主要側(cè)重于抑制熒光和其他干擾，從而在脈沖激發(fā)源的寬度或部分寬度上重復(fù)一個測量周期，但在研究瞬態(tài)過程方面，熱重法也可用于TR測量。由 ...

在門控和增強(qiáng)電荷耦合器件(ICCDs)或CMOS單光子雪崩二極管(SPAD)陣列上，它們也適用于TG RS, SPAD陣列具有更高的靈敏度，與門控ccd相比具有更好的時間分辨率，并且不需要過多的探測器冷卻。傳統(tǒng)拉曼光譜(RS)的致命弱點是樣品誘導(dǎo)熒光發(fā)射。這是一個競爭現(xiàn)象，發(fā)生在相對較弱的拉曼散射下，并且可以模糊整個拉曼光譜，使材料的識別或量化成為不可能。解決這一問題的有效方法是時間門控(TG)，這是信號處理中常用的一種技術(shù)。熱重光譜的目的是測量特定時間段內(nèi)的信號，從而實現(xiàn)對瞬態(tài)過程的監(jiān)測。早在20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)家們在測量過程中尋找去除熒光背景信號的方法，TG就進(jìn)入了RS領(lǐng)域。然而，T ...

）與電子倍增電荷耦合器件（EMCCD）相機(jī)是成像領(lǐng)域的兩項重要技術(shù)，各自具備適合特定應(yīng)用場景的獨特優(yōu)勢。EMCCD相機(jī)因其低暗電流特性及弱信號放大能力而備受關(guān)注，而SPAD則具有極高的讀出速度并能探測單個光子，使其成為弱光與高速應(yīng)用場景的理想選擇。理解二者的差異與優(yōu)勢對選擇合適工具至關(guān)重要。除卓越的弱光成像能力外，SPAD還具備EMCCD技術(shù)無法實現(xiàn)的高動態(tài)范圍與高速成像特性。特別值得一提的是，SPAD 512配備的時間門控功能可用于研究熒光壽命成像（FLIM）等時變信號，通過時間特征實現(xiàn)分子識別。這些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒑竺嬲鹿?jié)詳細(xì)探討。單光子相機(jī)研發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)在于尋求zui佳靈敏度與zui低噪聲 ...

D技術(shù)的相機(jī)電荷耦合器件或CCD是一種蝕刻在硅表面上的集成電路，形成稱為像素的光敏元件。落在該表面上的光子會產(chǎn)生電荷，電子設(shè)備可以讀取該電荷并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。CCD 的尺寸可能會有所不同，適合不同的應(yīng)用類型，通常適用于科學(xué)領(lǐng)域。與其他傳感器一樣，CCD 可以可視化為收集雨水（光子）的水桶（像素）陣列，其中每個水桶暴露在雨水中的時間相同。曝光用不同數(shù)量的光子填充像素，然后一次讀取一個像素。這個過程首先將光子傳輸?shù)较噜彽目罩?。該列中的像素將它們的光子向下傳輸?shù)絲ui終像素，相機(jī)的電子設(shè)備會讀出該像素并將其轉(zhuǎn)換為計算機(jī)可以理解和存儲的數(shù)字。無論如何，CCD 類型的傳感器越來越受歡迎，在索尼宣布 ...