Технологии

Научная камера Hamamatsu точно измеряет число фотонов для создания изображения

Научная камера Hamamatsu точно измеряет число фотонов для создания изображения

Компания Hamamatsu Photonics выпустила новую научную камеру под названием ORCA-Quest® qCMOSTM (кат. № C15550-20UP) с невероятно низким уровнем шумов, среднеквадратичное значение которого составляет 0,27 электрона, и высоким разрешением, составляющим 9,4 мегапикселя.

При количественной визуализации фотоэлектрический шум, создаваемый при преобразовании света в электрические сигналы, является исключительно важным фактором, определяющим нижний предел чувствительности камеры. Камера ORCA-Quest снижает этот фотоэлектрический шум до уровня ниже сигналов, генерируемых фотонами (частицами света), которые являются минимальной единицей света. Благодаря этому ORCA-Quest является первой в мире камерой, достигшей в двумерном режиме возможности измерения на уровне числа фотонов, а это означает, что она точно измеряет число фотонов для создания изображения.

Способность камеры ORCA-Quest определить число фотонов открывает новые возможности для широкого спектра областей. Например, ORCA-Quest точно фиксирует квантовое состояние путем количественной визуализации количества света от ионов и нейтральных атомов. Это делает ее перспективным средством для ускорения НИОКР по квантовым компьютерам и другим квантовым технологиям. Кроме того, благодаря своему широкому полю обзора, способному улавливать явления при сверхнизком уровне освещенности, камера ORCA-Quest, по всей вероятности, найдет применение в сферах астрономических исследований и медико-биологических наук.

Принцип действия камеры ORCA-Quest основан на новой высокоэффективной двумерной светочувствительной КМОП-матрице (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник), разработанной и изготавливаемой с использованием наших уникальных собственных технологий проектирования и производства. Эта КМОП-матрица обеспечивает превосходную производительность при невероятно низком уровне шумов (среднеквадратичное значение 0,27 электрона), большом количестве пикселей (4096 x 2304) и высоком разрешении, поддерживая при этом высокую скорость считывания. Другие ее функции включают подсветку структуры, размер пикселя 4,6 x 4,6 мкм, пониженная степень перекрестного наложения пикселей и подавление вариаций электрических характеристик каждого пикселя.