JUSTY Inc.

光関連装置と部品、研究開発のための装置と部品の販売

Optics and R & D Equipments

高速インテンシファイアCCDカメラ 4 Picos E & 4 Quik E

 

高速インテンシファイアCCDカメラ

世界で最も先進的で汎用性の高いICCDカメラが含まれており、近年では、超高速イメージング技術の限界を押し広げています。


Ultra high speed camera 4 Picos


High speed camera 4 Quik E


Image Intensifier Module Quantum Leap


High speed framing camera XXRapidFrame

 

Picosecond high speed ICCD camera family: 4 Picos

 4 Picos

・ゲート時間を200まで,超高速シャッターシステム
 ピコ秒矩形、フラットトップ幅90%
・ダイナミックレンジ拡張システム、最大32ビットのダイナミックレンジ
・10ps未満の極めて低い内部システムジッター
・高解像度CCD 1360 x1024ピクセル(オプション)
・標準解像度CCD 780 x 580ピクセル(標準)
・多重露光、高い繰り返し率
・CameraLinkまたはUSB 2.0リモートコントロール
・蛍光体とCCD間 カップリングレンズ f / 0.8 
 歪みのないイメージングを実現するセンサー
・単一光子検出
・UVからNIRまでのスペクトル感度(フォトカソードのタイプによって異なります)
・高速イメージングにおける複数のアプリケーション

カタログ ダウンロード

4 Picos カタログ 
Technical drawing 図面

応用 ダウンロード
High speed photography
Plasma expansion dynamics
3D gated viewing Laser radar
Fusion Reaction Diagnostic
Fluorescence lifetime (FLIM)

4 Picos ICCDカメラ-最速インテンシファイアCCDカメラ
超高速ゲートICCDカメラ

Stanford Computer Opitcsは、25年以上にわたる世界クラスの高速ゲーテッドIntensified CCD(ICCD)カメラの開発と進歩における卓越性に基づいて、4Picos ICCDカメラファミリー、高速、ピコ秒の時間分解分光法とイメージングの新しい標準を設定しました。

4 Picos ICCDカメラシリーズには、CCDセンサーとゲーテッド イメージインテンシファイア テクノロジーの最高の技術が含まれています。迅速な取得率と単一光子までの超高感度の優れた組み合わせを実現しています。優れた検出性能は、最大3.3 MHzのフォトカソードゲーティングレート(バースト)までの高量子効率(QE)イメージインテンシファイアを介してアクセスされます。

非常に低いジッター、低挿入遅延ゲーティングエレクトロニクス、およびピコ秒スケールの光学的ゲーティングにより、10ピコ秒までの優れたタイミング精度が提供され、4Picos ICCDカメラシリーズの包括的なトリガーオプションと入出力インターフェイスを介して複雑な実験の超正確な同期が可能になります。

 

Parameter

High Resolution (HR)

Standard Resolution (SR)

Internal exposure time

200ps - 80s; min. steps 10ps

External exposure time

200ps ... DC

Trigger propagation delay

internal gate pulse: 60-65ns
external gate pulse: 30-35ns

Jitter

< 0.01ns

Optical shutter repetition rate

standard: 200kHz (continuous, max. 1 hour)*, 3.3MHz (burst mode)
optional: 2MHz (continuous), 3.3MHz (burst mode), on request: 5MHz (continuous)

* Please note: longer times may damage the pulse amplifier

Dynamic range A/D

14bit, up to 21bit with 4 Spec E image and data acquisition software
with all lines integrated (binned), dynamic expansion active

Sensitivity of system

more than 1count/photoelectron pixel, up to 80s integration time on CCD

Camera digital output

USB 2.0

CCD output

standard: 12bit
optional: 14bit

standard: 12bit
optional: 14bit

CCD resolution

1360 x 1024 pixel

782 x 582 pixel

CCD pixel size

4.7 x 4.7µm

8.3 x 8.3µm

Binning

1x1 (full frame) Mode: 
1360 x 1024 pixel
2x2 (binning) Mode: 
680 x 512 pixel
ROI Mode (region of interest)*: 
456 x 342 pixel

*ROI : central 1/3rd

1x1 (full frame) Mode: 
780 x 580 pixel
2x2 (binning) Mode: 
390 x 290 pixel
ROI Mode (region of interest)*: 
260 x 190 pixel

*ROI : central 1/3rd

Frame rate (1x1/2x2/ROI)
depends on PC

4.9 / 12.5 / 14.0fps 
in 12/14bit mode
8.0 / 15.4 / 17.5fps
in 8bit mode

12.5 / 20.0 / 23.0fps
in 12/14bit mode
15.4 / 20.0 / 25.0fps
in 8bit mode

Frame rate (1x1/2x2/ROI)

10.6 / 17.4 / 20.4fps in burst mode

29.4 / 54.1 / 66.9fps in burst mode

Gain

1x1 and ROI Mode: 0..20db, 2x2 binning Mode: 0..25db

Scan mode

field/frame, selectable through computer RS232 interface

Optical interface

standard: C-mount, optional: F-mount

Coupling lens

customized coupling lens between image intensifier -> CCD sensor for
best image quality (MTF cut off @ 180 lp/mm) without any honeycomb structures, distortion or optical vignetting

Image intensifier type

standard: single stage, optional: dual stage

Image intensifier

18mm diameter

Input image area

⌀ 18mm: 14.4 x 10.8mm (field of view)

Photocathode

standard: high UV QE 
optional (on request): high blue QE, high green QE, high red QE

Spectral sensitivity

UV - NIR, depending on the photocathode (not all in one)

Phosphor screen

standard: P43, optional: P46 on request (for 500ns fast double framing)

Camera dimensions

248 x 110 x 135 mm, (l x w x h), without objective lens

Camera weight

3kg, all in one head, without objective lens

Camera mount

1/4" x 20 and M8 mounting hole at the bottom of the camera

Power Supply

12V ±5%

4 Picos ICCD camera
Ultra high speed intensified CCD camera

Stanford Computer Opitcsは、高速強化イメージングの分野での25年以上の経験に基づいて、先駆的な超高速ゲート付き強化CCD(ICCD)カメラを開発しています。 4 Picos ICCDカメラには最先端の電子機器が搭載されており、200psまでのサブナノ秒のゲーティング時間で超高速シャッタースピードを実現します。
高性能で信頼性の高い電子機器
4 Picos ICCDカメラには、最高の時間分解能と単一光子までの優れた感度を提供する、高解像度イメージインテンシファイアが装備されています。 高品質のCCDセンサーと高解像度のイメージインテンシファイアにより、
4 Picos ICCDカメラは、並外れた性能と優れた画質を提供します。 長持ちする信頼性の高い電子機器により、トラブルのない、邪魔されない強化されたイメージング体験が保証されます。
最小200psのフラットトップ、真の光学ゲーティング時間
社内で開発されたカスタムビルドの電子機器は、極めて低いジッターと低い伝搬遅延を提供します。 200psまでのフラットトップの真の光学ゲーティング時間は、今でもユニークで他に類を見ません。 10psの極めて低いジッタと10ps分解能のゲートおよび遅延時間制御の最高精度により、時間分解測定に独自の機能が提供されます。
ピコ秒の解像度を備えた独自のICCDカメラ調整可能なMCP電圧、複数のトリガーオプション、さまざまな動作モードにより、4 Picosは最も柔軟で多用途の強化CCDカメラです。 オプションで、4 Picos ICCDカメラには、最大2MHz(要求に応じて5MHz)の連続フォトカソードゲーティング繰り返しレートを装備でき、Vスタック ダブルマルチチャンネルプレート(MCP)イメージインテンシファイアを使用して信号増幅を増加できます。

機能と利点
・最短シャッター時間200ps
・ゲーティング時間200psからDC
・内部遅延時間:0 .. 80s
・ステップサイズが10psの非常に正確なタイミング制御
・超低ジッタ:10ps
・光学式高解像度イメージインテンシファイア > 60lp / mmのシステム解像度
・UVから赤までのスペクトル感度(イメージインテンシファイアのタイプに依存)
・単一光子検出を提供する優れた感度
・50dbダイナミックレンジの調整可能なMCP電圧信号増幅
・最大3.3MHzの多重露光動作(バーストモード)および200kHz(連続)光シャッター繰り返し率
・カスタマイズされたf / 0.8歪みのないレンズカップリング イメージインテンシファイアとCCDの間
・最大14ビット解像度の高ダイナミックレンジ
・複数のトリガーオプション:3x入力。 3x出力
・USB 2.0(標準)USB 3.0(オプション)出力
・リアルタイムカメラ制御用のリモートインターフェイス
・コンパクトで軽量なシステム設計
・ 4 Spec Eソフトウェア

オプション機能
・ニコンFマウントアダプター
・ダブルフレームモードの2つの離散画像(高速
・インターフレーミング時間500ns)、P46蛍光体のみ、
・最大2MHzの高い光電陰極ゲート繰り返しレート 連続; リクエストに応じて最大5MHzまで利用可能
・分光計用アダプター
・UHV接続用の1つの真空フランジ

最高性能のCCDセンサー
高解像度、高ダイナミックレンジ イメージングセンサー

4 Picos ICCDカメラは、0.2nsの真の光学ゲーティングで最も鮮明な画像を得るための高解像度強化イメージングを特長としています。 4 Picosカメラは、新しいGen II高量子効率フォトカソードで最高の感度を提供し、レンズのけられ、歪み、およびカップリング効率を損なうことなく、カスタマイズされたレンズカップリングにより最高の画質を提供します。 すべてのCCDセンサーは前面照射型で、低ノイズで高フィルファクターで最高の画像品質を提供します。


   

図a:レンズ結合強化CCDカメラの概略図。 適切なカップリングレンズは、イメージインテンシファイアの蛍光面をCCDセンサーに結像します。
図bおよびc:レンズカップリングは、CCDセンサーを完全にカバーし(暗いコーナーなし)、最高の画像解像度を提供します。

自動連続クリーン
CCDセンサーは、4Hz未満のトリガー周波数でトリガーする前に自動的にクリアされます。 これにより、CCDセンサーのバックグラウンドノイズを最適かつ効率的に低減できます。
高いフィルファクター
インターラインCCDセンサーは、アクティブピクセルの上部にあるマイクロレンズアレイを使用して、最高のフィルファクターを提供します。
高ダイナミックレンジ
CCDセンサーは、最大14ビットのダイナミックレンジを提供します。 さらに、CCDセンサーのゲインは0〜20dbの範囲で調整できます。 これにより、CCDセンサーの17ビットダイナミックレンジが実現します。

CCDセンサー オプション

Parameter

Standard resolution
SR CCD sensor

Standard resolution
SR CCD sensor

Resolution

1360x1024

780x580

Pixel size [μm]

4.7x4.7

8.3x8.3

Camera interface

USB 2.0

USB 2.0

Binning options

full frame, 2 (2x2binning), ROI (region of interest)

Dynamic range

12 or 14 bit

12 or 14 bit

Video gain [dB]

full and ROI: 0..20db; 2x2: 0..25db

Chip readout

Correlated double sampling, dark current corrected

時間設定

オンボード遅延ジェネレーターによる優れたタイミング制御
オンボードのデジタル遅延発生器は、光電陰極ゲーティングの正確なタイミング制御を提供します。 すべての真のフラットトップ光学ゲーティング時間は、シングルショット測定で測定されます。 これらの測定には、測定の積分における信号ジッタのプラスの影響は含まれません。

Time setting

Parameter

4 Picos

Gate time [step size]

200ps ... 80s [10ps]

Delay time [step size]

10ps ... 80s [10ps]

Jitter

<10ps

Minimal dead time between multiple exposures

300ns

Minimal interframing time (optional double frame mode*)

500ns

Trigger propagation delay

internal gate pulse: 60-65ns external gate pulse: 30-35ns

* image intensifiers with P46 phosphor screen
 

4 Picos ICCDカメラは光の動きをキャプチャします。

4 Picos ICCDカメラの超高速シャッターシステムは、シングルショット測定で200psフラットトップまでの最短ゲーティング時間を提供します。 この機能はユニークで、光の動きをトラップすることができます。


この画像は、4 Picosカメラのシャッターが開いているときに、フェムト秒レーザーパルスが定規に沿って移動した距離を示しています。 この距離は、フラットトップのシングルショットゲーティング時間の直接的な尺度です。

ゲーティング時間の直接測定。
ゲーティング時間を直接測定するには、
4 Picos ICCDカメラは、フェムト秒レーザーの伝播方向を指す定規に対して垂直に配置されます。 fsレーザーパルスの幅は1ミリの何分の1かであり、光の速度で移動します。 したがって、4 Picosカメラのシャッターが開いているときにレーザーパルスが移動する測定距離は、シングルショットゲーティング時間を直接示します。

直接測定とFWHMの仕様
Stanford Computer OpticsのすべてのICCDカメラは、最小シングルショットゲーティング時間で示されます。
ゲーティング時間のこの直接測定とは対照的に、ほとんどの競合するICCDカメラは、最短ゲーティング時間のFWHM(全角半値幅)仕様を使用して記述されています。 FWHM仕様は、一連のレーザーパルスを統合することによって決定されます。 カメラと光源のジッターにより、累積信号はガウス曲線に似ています。 したがって、指定されたFWHMゲーティング時間は、短い時間を偽装し、長いテールを無視します。 ただし、特にこれらの長い尾はぼやけたぼやけた画像を引き起こしています。
 

レンズカップリングシステム

レンズ結合ICCDカメラは、優れた画質を提供します。
4 Picos ICCDカメラはすべて、社内で開発されカスタマイズされたf / 0.8レンズカップリングシステムを備えています。 歪み、解像度、ケラレを犠牲にすることなく、優れた画像品質を提供します。 他の主張とは対照的に、レンズ結合ICCDカメラシステムは、単一光子検出と高S / Nを提供します
低照度環境での比率。 迷光は便利な反射防止コーティングを使用して低減され、その結果、素晴らしい光学コントラストが得られます。 さらに、調整可能なMCP電圧と組み合わせることで、高いダイナミックレンジ、大きな直線性を証明し、イメージングシステムの寿命を延ばします。
 

カップリング イメージ インテンシファイア  CCDセンサー比較

 

F/0.8 lens coupled ICCD camera

Fiber-optic coupled ICCD camera

 
 
 

+ F / 0.8レンズによる優れた結合効率+優れた画質
・最高の変調伝達関数(カットオフ@ 180lp / mm)
・ハニカムパターンなし・ケラレなし
・歪みなし(<0.03%)
+費用対効果
+変数の設定(例:簡単な修理と交換
各単一コンポーネント、特にイメージインテンシファイア)

+優れた結合効率+コンパクトな設計

   

-画質が悪い
・低変調伝達関数
・歪み> 3%
・はっきりと見えるハニカムパターン
-費用がかかる
-固定構造(例: 修理または交換なし)

ファイバー結合ICCDカメラシステムは、画像の品質が低く、組み合わせとメンテナンスの柔軟性が低くなります
カスタマイズされたF / 0.8レンズカップリングシステムは、最高の強化された画質、高い柔軟性、優れたカップリング効率を提供します。



 

4 Picos family

アプリケーションに最適な4 Picos ICCDカメラをカスタマイズ

4 Picos ICCDカメラを使用すると、実験の要件とニーズに合わせてカスタマイズできます。
これにより、優れた強化イメージングと組み合わせて最高のパフォーマンスが保証されます。 指示された4つのステップのプロセスに従って、アプリケーションに最適なICCDカメラを取得してください。
4つのステップで4つのPicosカメラをカスタマイズします。
1.最小ゲーティング時間を選択します
2.最適なイメージインテンシファイアを選択します
3.理想的なCCDセンサーを選択します
4.必要なアクセサリーを選ぶ

1. 最小ゲート時間
推奨される最小ゲート時間が200psの場合、4 Picosが「お好みのあなたのカメラ」です。
ナノ秒体制での最小ゲート時間については、4 Quik E ICCDカメラをご覧ください。

2.1  フォトカソード
-UV高QE(量子効率)
-オプション:青の高QE(量子効率)
緑の高QE(量子効率)、赤の高QE(量子効率) (次ページの詳細を参照)
-入力ウィンドウ:クォーツまたはリクエストに応じてMgF2
2.2  マルチチャンネルプレート(MCP)
-シングルまたは
-デュアルステージ(オプション)
2.3  蛍光スクリーン
-P43標準-P46オプション
(500ns高速デュアルフレームモードの要求)

3.  CCDセンサー
3.1 デジタル出力
-標準:USB 2.0
-オプション:USB 3.0(2019)
3.1  CCDセンサーの解像度
-標準解像度:780 x 580ピクセル
-高解像度:1360 x 1024ピクセル
3.2  CCDセンサーのダイナミックレンジ
-12ビットまたは-14ビット

4. オプションのアクセサリとアダプタの選択

Item-No.

Name of product

Description

LMA-...

レンズ マウント アダプター レンズマウントシステム(Fマウント、EOSなど)用のアダプターを選択し、黒色の陽極酸化されたアルミニウムにより全開口と迷光の低減を実現

SGA-...

スペクトログラフ アダプター 一般的な分光器メーカー向けのアダプターの選択 

Acton, Horiba,Jobin Yvon 他

VF

真空フランジ CCDカメラを任意の真空管に接続するためのカスタマイズされたフランジ

SMB-BNC

SMB-BNC

SMB-BNC 任意の長さのアダプターケーブル

IOL-...

入力対物レンズ 入力対物レンズ ペンタックスUVレンズ25mm、F2.8-16; ペンタックスUVレンズ78mm、F3.8-16F3.8-1、その他

 

高性能イメージインテンシファイア

最も適切なイメージインテンシファイアを得るための正しい選択を行うためのガイダンス。
イメージインテンシファイアは、各ICCDカメラの重要なコンポーネントです。 このセクションでは、イメージインテンシファイアの基本特性とそのオプションについて説明します。
ICCDカメラのさまざまなアプリケーションには、カメラ、したがってイメージインテンシファイアに対するさまざまな要求と要件があります。

次の質問に対処する必要があります。
・照明のスペクトル特性は何ですか?
  適切な光電陰極を決定します。
・シャッター/最短ゲーティング時間はどれくらいの速さが必要ですか?
  最高のシャッタースピードには、いくつかの制約があります。 イメージインテンシファイアのサイズ。
・どれくらいの光がありますか?
  デュアルステージMCPは、低照度環境でのパフォーマンスは向上しますが、低下します。
・高速または低光量イメージング?
  適切な蛍光体スクリーンを決定します。


最初に入射光子が光電陰極で電子を放出し、2番目に電子が加速されてマルチチャネルプレート(MCP)内の電子雪崩に増幅され、3番目に加速された電子が蛍光スクリーンによって光子に変換されます。


New:Gen II高QEフォトカソード
新しいGen II高量子効率フォトカソードは、最高のスペクトル応答性能を提供します....
 

フォトカソード

 

Type

Spectral range

Standard

UV High QE

approx. 180 - 700nm

 

Optional

UV High QE MgF2

approx. 110 - 700nm

 

Blue High QE

approx. 200 - 700nm

 

Green High QE

approx. 360 - 700nm

 

Red High QE

approx. 400 - 900nm

イメージ インテンシファイア仕様

シャッター速度

シャッター速度は、電磁信号が速く伝わらないため、光の速度によって制限されます。

入力ウィンドウ

標準入力ウィンドウは石英製です。 これにより、165nm未満のUVスペクトル範囲が制限されます。 オプションのフッ化マグネシウム(MgF2)ウィンドウにより、110nmまでの測定が可能。

フォトカソード

フォトカソードは、イメージインテンシファイアの感度とスペクトル応答を定義します。

蛍光スクリーン

発光(蛍光体)出力画面を選択する際には、3つの重要な考慮事項があります。
1.スペクトル放射範囲
2.効率
3.蛍光体の減衰時間
P43蛍光スクリーンの効率は高くなりますが、減衰時間が長くなります。 高速アプリケーション向け インターフレーム時間が500nsのダブルフレームモードでは、P46蛍光スクリーンは前の露光からのゴスト画像を避けるために必要です。

マルチチャンネルプレート(MCP)

イメージインテンシファイアには、シングルまたはダブルステージのMCPを装備できます。 シングルステージMCPは優れた信号ゲインを特長とし、超高速ICCDカメラのほとんどのアプリケーションに適合します。
VスタックのダブルMCPは、特に低照度環境で使用されます。 電子増倍の増加により、信号対雑音比が向上し、イオンフィードバックノイズが減少した単一光子検出が実現します。 したがって、ダブルMCPは、主に長時間露光測定および極度の低光量アプリケーションに使用されます。

  
上のグラフ:スペクトル感度[mAW]
下のグラフ:量子効率[%]

フォスファースクリーン

Type

Composition

Efficiency

Decay time

Emission spectral range

90% to 10%

10% to 1%

P43

Gd2O2S:Tb

185 ph/e @6kV

1.5ms

3.3ms

360 - 680nm

P46

Y3Al5O12:Ce

90 ph/e @6kV

0.2μs

10μs

490 - 620nm

マイクロ チャンネル プレート(MPC)

Type

Electron multiplication

S/N ratio

Notice

Single stage

up to 103

very good

best image quality

Double stage

up to 106

excellent

highest sensitivity

コンパクト 軽量




 

機械的および環境データ

Parameter

Description

Camera weight (all in one)

3kg / 6.6lb

Camera dimensions without lens

248 x 110 x 135mm (l x w x h)

Camera mount

1/2" and M8 mounting holes

Operating humidity

25..95%, non condensing

Operating temperature

0°C - 50°C / 32°F - 122°F

Performance specification

10°C - 40°C / 50°F - 104°F

Operating limits

-10°C - 50°C / 14°F - 122°F

Shock and vibration

60g accel. shock, 7g Vibration (11 - 200Hz), excludes MCP in direct frontal impact

Voltage

90..260VAC

Stanford Computer Opticsのすべての製品の延長保証
2年
機械および電子機器に関するスタンフォードコンピュータオプティクス社は、発送日から24か月間、すべての新製品に材料および製造上の欠陥がないことを保証します。
イメージインテンシファイアで1年間
イメージインテンシファイアは、元のメーカーの保証条件の対象となります。 12か月の保証が含まれます。 欠陥がある場合は、Paul Hoess KGまたはStanford Computer Optics Inc.が修理または交換を支援します。
保証制限
保証は、通常の摩耗、誤用、過失または事故をカバーしません。 誤用、変更、不適切な保守、不適切な保管、または誤って設置またはサービスされた商品には適用されません。

 

用途

4 Picos ICCDカメラは、多数の異なるアプリケーションにユーザーフレンドリーな強化イメージングを提供します。

Fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM)e.g. by S. Cheng from the Texas A&M University, United States: Optics Letters, Vol. 38, Issue 9, 2013 and Y. Sun from the University of California-Davis, United States: Optics Letters, Vol. 34, Issue 13, 2009

Fluorescence resonance energy transfer (FRET)e.g. by A. L. Rusanov from the Russian Academy of Sciences, Russian Federation: J. Biophotonics, Vol. 3, Issue 12, 2010

Fusion reaction diagnostice.g. by E. J. Lerner et al., from the Lawrenceville Plasma Physics, Inc., United States: Phys. Plasmas, Vol. 19, Issue 3, 2012


The 4 Picos ICCD camera integrated at the experimental setup of the dense plasma focus with the from the backside facing the window of the vacuum chamber. Figure reprinted with permission of the Lawrenceville Plasma Physics, Inc (2012).

Thomson scattering
e.g. by E. R. Kieft from the Eindhoven University of Technology, The Netherlands: Rev. Sci. Instrum., Vol. 76, Issue 5, 2005

Synchrotron beam diagnostic
e.g. by J. C. Bergstrom from the Canadian Light Source, Canada: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 562, Issue 1, 2006

Light intensity measurements over 11 orders of magnitude
e.g. by C. Rothe from the University of Durham, United Kingdom: Phys. Rev. Lett., Vol 96, Issue 16, 2006

Plasma expansion dynamics
e.g. by C. Janzen from the Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), Germany: Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, Vol 60, Issues 78, 2005

Spray analysis
e.g. by T. Streibl from the Universität der Bundeswehr, Germany: Proc. SPIE 4308, High-Speed Imaging and Sequence Analysis III, 45, 2001

The image shows particles imaged with dual laser illumination under a certain angle. The separation of
the shades is a direct measure of the particles position within the viewing direction. Using this information the particle size and shape can be directly analyzed by the particles shades. Figure reprinted with permission of Universität der Bundeswehr, Munich.

 

 

Nanosecond high speed ICCD camera family: 4 Quik E

最小1.2nsのゲート時間
高解像度画像
優れた画質
最高の露出繰り返し率
単一光子検出
UVからNIRまでのスペクトル感度
軽くてコンパクトなデザイン

4 Quik E Brochure カタログ ダウンロード
Technical drawing 図面 ダウンロード

Applications: 応用 ダウンロード

Discharge Nonlinearity
Spectroscopy Applications
Plasma Bullet Propagation
Beam Dynamics Measurement
Reflectance Oximetry

 

4 Quik E ICCD camera
High speed intensified CCD camera


高速強化イメージングの分野での25年以上の経験に基づいて、Stanford Computer Opitcsは先駆的な高速ゲート式強化CCD(ICCD)カメラを開発しています。 4 Quik E ICCDカメラは、信頼性が高く傑出したナノ秒解像度のイメージングと分光法の新しい基準を打ち立てます。

最小1.2nsのフラットトップ、光ゲーティング時間
4 Quik E ICCDカメラには、優れた時間分解能と単一光子までの最高の感度を提供する高解像度イメージインテンシファイアが装備されています。高解像度のCCDセンサーを搭載した4 Quik Eカメラは、並外れた性能と優れた画質を提供します。長持ちする信頼性の高い電子機器により、トラブルのない、邪魔されない強化されたイメージング体験が保証されます。

高性能で信頼性の高い電子機器
社内開発のカスタムビルドエレクトロニクスは、極端な低ジッター、低固有遅延、0.1nsの精度と1.2nsまでのフラットトップの真の光学ゲーティング時間を備えた優れたタイミング制御を提供します。調整可能なMCP電圧、複数のトリガーオプション、およびさまざまな動作モードにより、4 Quik Eは、あらゆる科学的または産業用アプリケーションで最も柔軟で多用途の強化CCDカメラを実現します。

ナノ秒解像度の多目的カメラ
オプションで、4 Quik E ICCDカメラには、最大2MHz(要求に応じて5MHz)の連続フォトカソードゲーティング繰り返しレートを装備し、Vスタックのダブルマルチチャンネルプレート(MCP)イメージインテンシファイアを使用して信号増幅を強化できます。

スタンダード機能と利点

最短シャッター時間1.2ns
ゲーティング時間 1.2ns .. DC
内部遅延時間:0 .. 80s
ステップサイズ0.1nsの高精度タイミング制御1超低ジッター:20ps
光学式の高解像度イメージインテンシファイア
> 60lp / mmのシステム解像度
UVから赤までのスペクトル感度(イメージインテンシファイアのタイプに依存)
単一光子検出を提供する優れた感度
50dbダイナミックレンジの調整可能なMCP電圧信号増幅
最大3.3MHzの多重露光動作(バーストモード)および200kHz(連続)光シャッター繰り返し率
カスタマイズされたf / 0.8歪みのないレンズカップリング イメージインテンシファイアとCCDの間
最大14ビット解像度の高ダイナミックレンジ
複数のトリガーオプション:3x入力。 3x出力
USB 2.0(標準)、USB 3.0(オプション)出力
リアルタイムカメラ制御用のリモートインターフェイス
コンパクトで軽量なシステム設計
4 Spec E software

オプション機能
Nikon Fマウントアダプター
ダブルフレームモードの2つの離散画像(インターレーミング時間500ns)P46 posphorを使用
最大2MHzの高いフォトカソードゲーティング繰り返しレート連続; リクエストに応じて最大5MHzまで利用可能
分光計用アダプター
UHV接続用の真空フランジ
 

最高性能のCCDセンサー

高解像度、高ダイナミックレンジイメージングセンサー
4 Quik E ICCDカメラは、1.2nsの真の光学ゲーティングで最も鮮明な画像を得るための高解像度強化イメージングを特長としています。 4 Quik Eカメラは、Gen IIフォトカソードで最高の感度を提供し、口径食、歪み、カップリング効率を損なうことなく、カスタマイズされたレンズカップリングにより最高の画質を提供します。 すべてのCCDセンサーは前面照射型で、低ノイズで高フィルファクターで最高の画質を提供します。


   

図a:レンズ結合強化CCDカメラの概略図。 適切なカップリングレンズは、イメージインテンシファイアの蛍光面をCCDセンサーに結像します。
図bおよびc:レンズカップリングは、CCDセンサーを完全にカバーし(暗いコーナーなし)、最高の画像解像度を提供します。

自動連続クリーン
CCDセンサーは、4Hz未満のトリガー周波数でトリガーする前に自動的にクリアされます。 これにより、CCDセンサーのバックグラウンドノイズを最適かつ効率的に低減できます。
高いフィルファクター
インターラインCCDセンサーは、アクティブピクセルの上部にあるマイクロレンズアレイを使用して、最高のフィルファクターを提供します。
高ダイナミックレンジ
CCDセンサーは、最大14ビットのダイナミックレンジを提供します。 さらに、CCDセンサーのゲインは0〜20dbの範囲で調整できます。 これにより、CCDセンサーの17ビットダイナミックレンジが実現します。

CCDセンサー オプション

Parameter

Standard resolution
SR CCD sensor

Standard resolution
SR CCD sensor

Resolution

1360x1024

780x580

Pixel size [μm]

4.7x4.7

8.3x8.3

Camera interface

USB 2.0

USB 2.0

Binning options

full frame, 2 (2x2binning), ROI (region of interest)

Dynamic range

12 or 14 bit

12 or 14 bit

Video gain [dB]

full and ROI: 0..20db; 2x2: 0..25db

Chip readout

Correlated double sampling, dark current corrected

時間設定

オンボード遅延ジェネレーターによる優れたタイミング制御
オンボードのデジタル遅延発生器は、光電陰極ゲーティングの正確なタイミング制御を提供します。 すべての真のフラットトップ光学ゲーティング時間は、シングルショット測定で測定されます。 これらの測定には、測定の積分における信号ジッタのプラスの影響は含まれません。

Time setting

Parameter

4 Quik E

Gate time [step size]

1.2ns ... 80s [100ps]

Delay time [step size]

0.1ns ... 80s [100ps]

Jitter

0.02ns

Minimal dead time between multiple exposures

300ns

Minimal interframing time (optional double frame mode*)

500ns

Trigger propagation delay

internal gate pulse: 60-65ns external gate pulse: 30-35ns

* image intensifiers with P46 phosphor screen

動作モード
シングルフレームモード

当社のICCDカメラの標準動作モードにより、光電陰極ゲーティングとCCDセンサーを独立して制御できます。

オンチップの統合:プログラムされたシーケンス(バーストモード)

複数のゲート時間と遅延時間で構成される任意の時間シーケンスを光電陰極に適用できます。 最小遅延時間は、3.3MHzのゲート繰り返しレートに対応する300nsです。

オンチップの統合:複数のトリガー(連続)

このモードは、事前に定義された遅延とゲーティング時間で、個々のトリガー信号の連続光電陰極ゲーティングシリーズを有効にします。 カメラはデフォルトで200kHz、オプションで2MHz、要求に応じて5MHzの繰り返しレートを提供します。 このモードは、たとえば 高繰り返し率レーザーとの同期用。

外部ゲート制御

外部TTLパルスを介した光電陰極ゲーティングの直接制御を可能にし、外部トリガーと光電陰極ゲーティング間の最短遅延を提供します。

オプション:ダブルフレームモード

P46蛍光スクリーンを備えたイメージインテンシファイアは、2つの独立したフルサイズ、フル解像度の画像を500nsという短いインターレーミング遅延でキャプチャすることを可能にします。 このモードは適用されます Particle Imaging Velocimetry(PIV)または粒子サイズ分析。

 

レンズカップリングシステム

レンズ結合ICCDカメラは、優れた画質を提供します。

4 Quik E ICCDカメラはすべて、社内で開発されカスタマイズされたf / 0.8レンズカップリングシステムを備えています。 歪み、解像度、ケラレを犠牲にすることなく、優れた画像品質を提供します。 他の主張とは対照的に、レンズ結合ICCDカメラシステムは、単一光子検出と高S / Nを提供します
低照度環境での比率。 迷光は便利な反射防止コーティングを使用して低減され、その結果、素晴らしい光学コントラストが得られます。 さらに、調整可能なMCP電圧と組み合わせることで、高いダイナミックレンジ、大きな直線性を証明し、イメージングシステムの寿命を延ばします。



カップリング イメージ インテンシファイア  CCDセンサー比較

 

F/0.8 lens coupled ICCD camera

Fiber-optic coupled ICCD camera

 
 
 

+ F / 0.8レンズによる優れた結合効率+優れた画質
・最高の変調伝達関数(カットオフ@ 180lp / mm)
・ハニカムパターンなし・ケラレなし
・歪みなし(<0.03%)
+費用対効果
+変数の設定(例:簡単な修理と交換
各単一コンポーネント、特にイメージインテンシファイア)

+優れた結合効率+コンパクトな設計

   

-画質が悪い
・低変調伝達関数
・歪み> 3%
・はっきりと見えるハニカムパターン
-費用がかかる
-固定構造(例: 修理または交換なし)

ファイバー結合ICCDカメラシステムは、画像の品質が低く、組み合わせとメンテナンスの柔軟性が低くなります
カスタマイズされたF / 0.8レンズカップリングシステムは、最高の強化された画質、高い柔軟性、優れたカップリング効率を提供します。


 

4 Quik E family

用途に最適な4 Quik E ICCDカメラをカスタマイズ

4 Quik E ICCDカメラを使用すると、実験の要件とニーズをカスタマイズできます。
これにより、優れた強化イメージングと組み合わせて最高のパフォーマンスが保証されます。 指示された4つのステップのプロセスに従って、アプリケーションに最適で最適なICCDカメラを取得してください。
4つのステップで4 Quik Eカメラをカスタマイズします。
1.最小ゲーティング時間を選択します。
2.最適なイメージインテンシファイアを選択します。
3.理想的なCCDセンサーを選択します。
4.必要なアクセサリーを選ぶ。

1.最小ゲート時間

推奨される最小ゲート時間が1.2nsの場合、4 Quik Eがお好みのあなたのカメラです。
より短い時間については、4 Picos ICCDカメラをご覧ください。 200psまでのゲート時間

2.イメージインテンシファイア

2.1  フォトカソード
  -UV高QE
  -オプション:青の高QE
緑の高QE、赤の高QE (次ページの詳細を参照)-入力ウィンドウ:クォーツ
またはリクエストに応じてMgF2
2.2  マルチチャンネルプレート(MCP)
  -シングルまたは
  -デュアルステージ(オプション)
2.3  蛍光スクリーン
  -P43標準-P46オプション (500ns高速デュアルフレームモードの要求)

3.  CCDセンサー

3.1 デジタル出力
  -標準:USB 2.0
  -オプション:USB 3.0(2019)
3.1  CCDセンサーの解像度
  -標準解像度:780 x 580ピクセル
  -高解像度:1360 x 1024ピクセル
3.2  CCDセンサーのダイナミックレンジ
  -12ビットまたは
  -14ビット

 

4. オプションのアクセサリとアダプタの選択

Item-No.

Name of product

Description

LMA-...

レンズ マウント アダプター レンズマウントシステム(Fマウント、EOSなど)用のアダプターを選択し、黒色の陽極酸化されたアルミニウムにより全開口と迷光の低減を実現

SGA-...

スペクトログラフ アダプター 一般的な分光器メーカー向けのアダプターの選択 

Acton, Horiba,Jobin Yvon 他

VF

真空フランジ CCDカメラを任意の真空管に接続するためのカスタマイズされたフランジ

SMB-BNC

SMB-BNC

SMB-BNC 任意の長さのアダプターケーブル

IOL-...

入力対物レンズ 入力対物レンズ ペンタックスUVレンズ25mm、F2.8-16; ペンタックスUVレンズ78mm、F3.8-16F3.8-1、その他

高性能イメージインテンシファイア

最も適切なイメージインテンシファイアを得るための正しい選択を行うためのガイダンス。
イメージインテンシファイアは、各ICCDカメラの重要なコンポーネントです。 このセクションでは、イメージインテンシファイアの基本特性とそのオプションについて説明します。
ICCDカメラのさまざまなアプリケーションには、カメラ、したがってイメージインテンシファイアに対するさまざまな要求と要件があります。

次の質問に対処する必要があります。
・照明のスペクトル特性は何ですか?
  適切な光電陰極を決定します。
・シャッター/最短ゲーティング時間はどれくらいの速さが必要ですか?
  最高のシャッタースピードには、いくつかの制約があります。 イメージインテンシファイアのサイズ。
・どれくらいの光がありますか?
  デュアルステージMCPは、低照度環境でのパフォーマンスは向上しますが、低下します。
・高速または低光量イメージング?
  適切な蛍光体スクリーンを決定します。


最初に入射光子が光電陰極で電子を放出し、2番目に電子が加速されてマルチチャネルプレート(MCP)内の電子雪崩に増幅され、3番目に加速された電子が蛍光スクリーンによって光子に変換されます。


New:Gen II高QEフォトカソード
新しいGen II高量子効率フォトカソードは、最高のスペクトル応答性能を提供します....
 

フォトカソード

 

Type

Spectral range

Standard

UV High QE

approx. 180 - 700nm

 

Optional

UV High QE MgF2

approx. 110 - 700nm

 

Blue High QE

approx. 200 - 700nm

 

Green High QE

approx. 360 - 700nm

 

Red High QE

approx. 400 - 900nm

イメージ インテンシファイア仕様

シャッター速度

シャッター速度は、電磁信号が速く伝わらないため、光の速度によって制限されます。

入力ウィンドウ

標準入力ウィンドウは石英製です。 これにより、165nm未満のUVスペクトル範囲が制限されます。 オプションのフッ化マグネシウム(MgF2)ウィンドウにより、110nmまでの測定が可能。

フォトカソード

フォトカソードは、イメージインテンシファイアの感度とスペクトル応答を定義します。

蛍光スクリーン

発光(蛍光体)出力画面を選択する際には、3つの重要な考慮事項があります。
1.スペクトル放射範囲
2.効率
3.蛍光体の減衰時間
P43蛍光スクリーンの効率は高くなりますが、減衰時間が長くなります。 高速アプリケーション向け インターフレーム時間が500nsのダブルフレームモードでは、P46蛍光スクリーンは前の露光からのゴスト画像を避けるために必要です。

マルチチャンネルプレート(MCP)

イメージインテンシファイアには、シングルまたはダブルステージのMCPを装備できます。 シングルステージMCPは優れた信号ゲインを特長とし、超高速ICCDカメラのほとんどのアプリケーションに適合します。
VスタックのダブルMCPは、特に低照度環境で使用されます。 電子増倍の増加により、信号対雑音比が向上し、イオンフィードバックノイズが減少した単一光子検出が実現します。 したがって、ダブルMCPは、主に長時間露光測定および極度の低光量アプリケーションに使用されます。

  
上のグラフ:スペクトル感度[mAW]
下のグラフ:量子効率[%]

フォスファースクリーン

Type

Composition

Efficiency

Decay time

Emission spectral range

90% to 10%

10% to 1%

P43

Gd2O2S:Tb

185 ph/e @6kV

1.5ms

3.3ms

360 - 680nm

P46

Y3Al5O12:Ce

90 ph/e @6kV

0.2μs

10μs

490 - 620nm

マイクロ チャンネル プレート(MPC)

Type

Electron multiplication

S/N ratio

Notice

Single stage

up to 103

very good

best image quality

Double stage

up to 106

excellent

highest sensitivity

コンパクト 軽量




 

機械的および環境データ

Parameter

Description

Camera weight (all in one)

3kg / 6.6lb

Camera dimensions without lens

248 x 110 x 135mm (l x w x h)

Camera mount

1/2" and M8 mounting holes

Operating humidity

25..95%, non condensing

Operating temperature

0°C - 50°C / 32°F - 122°F

Performance specification

10°C - 40°C / 50°F - 104°F

Operating limits

-10°C - 50°C / 14°F - 122°F

Shock and vibration

60g accel. shock, 7g Vibration (11 - 200Hz), excludes MCP in direct frontal impact

Voltage

90..260VAC

Stanford Computer Opticsのすべての製品の延長保証
2年
機械および電子機器に関するスタンフォードコンピュータオプティクス社は、発送日から24か月間、すべての新製品に材料および製造上の欠陥がないことを保証します。
イメージインテンシファイアで1年間
イメージインテンシファイアは、元のメーカーの保証条件の対象となります。 12か月の保証が含まれます。 欠陥がある場合は、Paul Hoess KGまたはStanford Computer Optics Inc.が修理または交換を支援します。
保証制限
保証は、通常の摩耗、誤用、過失または事故をカバーしません。 誤用、変更、不適切な保守、不適切な保管、または誤って設置またはサービスされた商品には適用されません。

用途

4 Quik E ICCDカメラは、多数の異なるアプリケーションにユーザーフレンドリーな強化イメージングを提供します。

Hyper-Rayleigh measurements
e.g. by M. R. Beaudin from the Carleton UniVersity, Canada: Chem. Mater.,18,1079-1084, 2006

Combustion imaging
e.g. by I.Y. Ohm from the Seoul National University, South Korea: International Journal of Automotive Technology, Vol. 12, Issue 5, 2012

Electrical breakdown measurements
e.g. by K. Schoenbach from the Old Dominion University, United States:
Plasma Sources Sci. Technol., Vol. 17, Issue 2, 2008

Fluorescence spectroscopy
e.g. by S.E. Saari from the Tampere University of Technology, Finland:
Atmospheric Environment, Vol. 71, 2013

Spray and flow imaging
e.g. by H. K. Suh from the Hanyang University, South Korea: Atomization and Sprays, Vol. 17, Issue 7, 2007

Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS)
e.g. by S. T. Järvinen from the Tampere University of Technology, Finland: Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy , Vol. 86, 2013

Raleigh scattering
e.g. by J. Campo from the University of Antwerp, Belgium:
Optics Express, Vol. 17, Issue 6, 2009

Time-resolved optical emission spectroscopy
e.g. by R. M. van der Horst from the Eindhoven University of Technology, The Netherlands:
J. Phys. D: Appl. Phys., Vol. 45, Issue 34, 2012

Streamer discharge research
e.g. by U. Ebert from the CWI Amsterdam, The Netherlands: Nonlinearity, Vol. 24, Issue 1, 2011

室温および大気圧での純粋なアルゴンの正ストリーマ放電における羽のような構造。 画像は4 Quik E ICCDカメラで記録され、上部中央に電極チップがある約40mmの放電ギャップを表します。 ぼやけた構造は焦点が合っていません。

Reprinted figure with permission from U. Ebert et al., 2011 Nonlinearity 24 C1. Copyright (2011) by IOP Publishing Ltd. The figure appeared also on the cover of Nonlinearity Vol. 24 (2011) and was published originally in figure 7 of S. Nijdam et al., 2010 J. Phys. D: Appl. Phys. 43 145204.