TRiCAM是一款紧凑型加强型相机。它专为需要微光成像的科学和工业应用而设计。通过内置信号发生器,TRiCAM能够通过快速门控和使用锁定检测的频域成像进行超短曝光。
模型
TRiCAM G
封闭的图像增强器
TRiCAM G配备了一个集成的定时脉冲发生器和一个门单元。集成的门单元产生小于3纳秒的门脉冲。
TRiCAM米
调制图像增强器
调制高达120兆赫由单片机数字合成器提供,以确保非常低的相位噪声。
TRiCAM通用
门控和调制增强器
这是一个TRiCAM的门控和调制版本的组合。这款多功能相机既能门控成像又能调制成像。
应用程序
TRiCAM是一种多功能成像系统,可用于各种各样的应用。以下是我们的客户使用TRiCAM的一些应用:
时间分辨荧光在食用油分析中的应用
荧光光谱法是一种获取物理或化学特征的有效方法,可用于描述有机质的组成和特征。它是分析粮食安全的主要工具。然而,由于大多数有机成分具有相似的荧光光谱,传统的荧光分析方法很难对其进行高精度的区分。
扩散光学断层扫描
TRiCAM是一种增益调制增强CCD近红外漫反射光学层析成像相机。它允许科学级的组织性质成像,用于生物医学光学中的发色团浓度的三维重建。其完善的频域技术允许快速获取高精度的宏观图像。TRiCAM带有双信号发生器和电源,可选软件用于提取相移和解调信息。兰伯特仪器还提供高调制深度激光二极管,可以在宽频率范围内调制,以获得最佳灵敏度。
兰伯特仪器TRiCAM操作简单,已用于光学乳腺癌筛查和脑成像。
TRICAM关键特性
在基于强度的福斯特共振能量转移(FRET)方法中,测量了供体和受体荧光团发射强度的变化。在FRET过程中,来自供体荧光团的发射光子量(发射强度)减少,而来自受体荧光团的发射强度增加。FRET效率基本上是根据FRET发生前后施体和受体发射强度的比值计算出来的。
为了通过敏化发射获得准确的FRET数据,需要获取三幅图像:
1.供体激发与供体发射,
2.供体激发与受体发射,
3.受体激发与受体发射。
与荧光终生成像显微镜(FLIM)相比,该方法的主要优点是可以使用大多数实验室中可用的标准宽视场或共聚焦荧光显微镜进行荧光终生成像显微镜(FLIM)检测。FLIM是一种基于供体的FRET检测。此外,它还产生关于受体群体的额外数据。然而,定量敏化发射需要非常注意校正和校准,而基于flim的FRET技术本质上是从第一物理原理定量的。
图像增强器规范
图像增强器
TRiCATT米
调制图像增强附件
TRiCATT M是II18MD调制图像增强器的后续产品,是用于微光应用的基于相机/频域系统的关键组件。
TRiCATT G
门控图像增强附件
TRiCATT G提高了相机的灵敏度,能够在低至0.01 mlux的光线水平下检测图像。
控制单元
该控制单元包含一个微控制器,一个高压电源和一个射频放大器。控制单元有一个低电压输入来接收外部调制信号。它放大了这个信号,并用一个可变的直流光电阴极电压使其偏置。控制单元提供对MCP电压的控制,以设置图像增强器增益。控制单元还监视光输出,并在其光输出过高时关闭图像增强器。控制单元支持高达120兆赫的调制频率。
手动增益控制
增益控制(手动)
增益控制
增益控制
阳极电流限制器
快门控制(可选)
门控制
增益控制
门控制
选通脉冲发生器
增益控制
门控制
阳极电流限制器
内部触发脉冲发生器
快门控制
可编程门(可选)
选项
可选:信号发生器
我们不使用外部调制信号发生器,而是提供一个内置调制信号发生器作为控制单元/电源的一部分,频率高达120 MHz。
可选:TRiCAM
作为镜头耦合ICCD相机(TRiCATT + CCD)的替代方案,我们提供了一种ICCD相机,其中图像增强器通过光纤耦合到传感器。这是TRiCAM。这种调制增强CCD相机非常紧凑,由于更高效和紧凑的光纤耦合,比镜头耦合组合具有显著更高的增益。
规范
控制规范 |
标准控制 | 快速门 |
宽度范围 | 40纳秒- 10秒 | < 3ns - 10s |
产生的最小脉冲宽度 | 20 40 ns (ns) | <3 ns (10 ps) |
脉冲重复率 | < 10 MHz | < 16兆赫 |
延迟抖动(宽度) | ±10 ns(±250 ps) | <35 ps (<35 ps) |
插入延迟 | 100纳秒 | 20纳秒 |
540帧/秒
兰伯特HS540相机以540帧的速度记录全分辨率图像。为了提高帧率,相机可以使用更小的部分传感器来降低图像分辨率。通过这样做,它们可以以每秒16.6万帧的速度运行。
1696 x 1710像素
兰伯特HS540相机的传感器的全分辨率为1696 x 1710像素。您可以更改软件中的分辨率设置,以增加最大帧速率或增加最大记录时长。
全球快门
兰伯特HS540系列相机的传感器使用电子全局快门。这确保了所有像素同时读出,以防止滚动快门效果。它的最小曝光时间为2英寸,确保了快速移动物体的清晰图像。
高速,高标准
为了传输所有高分辨率图像数据,Lambert HS540S通过CoaXPress (CXP)接口实时传输流。该摄像机有4个CXP连接器,每个连接器的通道速度为5gbit /s。有了Power over CXP (PoCXP),相机可以通过CoaXPress通道供电,不需要专用的电源线。
规范
传感器的规格
决议 | 1696 x 1710像素,8位彩色或单色 |
帧速率 | 540 FPS(全分辨率) |
5000 FPS (480 x 480像素) | |
快门 | 全球快门互补金属氧化物半导体 |
像素大小 | 8嗯广场 |
A / D转换器 | 8位 |
动态范围 | 49 dB (EMVA1288) |
信噪比 | 42 dB (EMVA1288) |
输入和输出
触发模式 | 内部自由运行,外部,CXP |
外部触发 | TTL信号,3.3-5 V, 10 mA,光学隔离 |
软件触发 | 可编程曝光(宽度定时) |
物镜 | F-mount, C-mount, M42-mount,自定义 |
权力 | CoaXPress电源,24 VDC/12 W |
级连接器 | BNC |
级通道速度 | 5.00 Gbit / s, CXP-5 |
环境参数
环境 | 0°C + 40°C |
湿度 | < 80%相对,非凝结 |
气火焰
蓝色气体火焰(混合丁烷-丙烷)与添加的火花记录在1000 fps(帧速率)和门控15 us(有效曝光时间)。分辨率:1280 x 512像素。
斑马鱼的心脏跳动
用荧光显微镜上的兰伯特仪器HiCAM以每秒2000帧的速度记录斑马鱼跳动的心脏。血细胞被ds红荧光团染色。
软木在等离子体中燃烧
等离子体中软木燃烧的高速记录。用HiCAM以5000帧每秒的速度记录。
其他应用程序
规范
HICAM 500 m / S | HICAM 540 m / S | HICAM 1000 m / S | |
帧速率(全分辨率) | 500帧/秒 | 540帧/秒 | 1000帧/秒 |
传感器的分辨率 | 1280 x 1024像素 | 1696 x 1710像素 | 1280 x 1024像素 |
内存 | HiCAM 500M: 8 GB或16 GB | HiCAM 540M: 8或16 GB | HiCAM 1000M: 16 GB |
流媒体 | HiCAM 500年代 | HiCAM 540年代 | HiCAM 1000年代 |
位深度 | 8位和10位 | 8位 | 8位和12位 |
最大分辨率 | 1710 x 1696像素 |
帧速率 | 540 FPS全分辨率 |
1000 FPS, 1200 x 1200像素 | |
5000 FPS, 480 x 480像素 | |
最小的曝光时间 | 40 ns |
控制重复率 | 100千赫 |
图像增强器 | 近聚焦图像增强器 |
光子增益(max)。 | 36000 lm / m ^ 2 / lx |
计算机接口 | 流CoaXPress |
HiCATT可以配置多种图像增强器。我们经验丰富的工程师将帮助您为您的应用程序选择正确的图像增强器。
与您的相机兼容
HiCATT具有标准的c -挂载或f -挂载输入和输出,可与任何高速相机兼容。
应用程序
丁烷丙烷火焰在4200 FPS
火焰(混合丁烷-丙烷)在4200 fps和40 us门打开时间(有效曝光时间),HiCATT 25图像增强器,高速相机附件与幻影V4.0高速相机。
电子放电速率为47000 FPS
电子放电47000 fps和3 us门打开时间(有效曝光时间),HiCATT 25图像增强器,高速相机附件与幻影V7.1高速相机。
气体燃烧在5000 FPS
用HICATT高速图像增强器在5000 fps下观察气体燃烧,Gen 2, 10µs曝光时间。更多信息请访问www.axiomoptics.com。用于本视频的HICATT高速增强器与NAC Memrecam相机耦合。它也兼容pco。Dimax, Phantom, Photron Fastcam或Optronis相机。
燃烧的研究
世界各地的研究人员都在使用HiCATT进行OH*激光诱导荧光(LIF)和化学发光的燃烧研究。为了避免运动模糊和看到详细的结构,需要非常短的曝光时间。这降低了每次曝光时检测到的光强。HiCATT提高了光强,以确保在高帧率下清晰的图像。
其他应用程序
模型
TRiCAM G
封闭的图像增强器
TRiCAM G配备了一个集成的定时脉冲发生器和一个门单元。集成的门单元产生小于3纳秒的门脉冲。
TRiCAM米
调制图像增强器
调制高达120兆赫由单片机数字合成器提供,以确保非常低的相位噪声。
TRiCAM通用
门控和调制增强器
这是一个TRiCAM的门控和调制版本的组合。这款多功能相机既能门控成像又能调制成像。
小浇口宽度
栅极宽度降低到小于3纳秒(FWHM),抖动最小。
门重复率高
高达300千赫/ 2.5兆赫突发。
紧凑的设计
易于适合您的成像或光谱设置。
过度的保护
用户自定义电流限制和可选快门。
简单的耦合
高效的镜头耦合到任何CCD和CMOS相机(最高500帧每秒)与c安装输入和输出。
自动日夜操作
TRiCATT G可提供自动增益和门控,实现24小时昼夜操作。
中继透镜
高质量的中继镜头将增强的图像非常有效地传输到所附相机的图像传感器,在分辨率上没有损失。如果需要,我们可以提供0.5x中继镜头,背面焦距为13毫米。
相机
除了图像增强器外,TRiCATT Lambert Instruments还可以提供不同类型的CCD和CMOS相机。如果您已经有一个相机,您可以使用我们的交互式计算器来确定哪个增强器大小和中继光学最适合您的设置。
全球快门
全局快门传感器同时读出传感器的所有像素,因此整个帧代表在同一时刻捕获的图像数据。这种方法不受与卷帘方法相同的运动伪影的影响。
后果
在日常使用中,你不会注意到你的相机是否使用了滚动快门的方法。只有在捕捉快速移动物体(如风扇)的图像时,您可能会注意到一些运动工件,如变形的风扇叶片。
在需要高性能成像的情况下,卷帘会严重影响您的数据。在这种情况下,最好使用全局快门传感器,以确保您的图像代表相同的时刻,并防止滚动快门伪影。
传输速度
由于其高传输速度,CXP是流媒体高速成像的理想选择。每根CXP电缆可以传输高达6.25 Gbps。我们的相机有4个CXP端口,总传输速度可达25 Gbps。
计算机接口
您需要一个帧捕获器来捕获通过CXP传输的数据。帧捕获器是用于计算机的扩展卡,它捕获传入的数据并将其显示在屏幕上或存储在计算机上。大多数帧捕获器都提供软件开发工具包(SDK)来开发您自己的专用图像采集软件。
其他因素
许多因素影响增强成像系统的空间分辨率,如图像增强器的尺寸,图像增强器的数量和光学。
像增强器是一个真空管,输入端是一个光电阴极,中间是一个微通道板(MCP),输出端是一个磷光屏。光子的处理过程如下:
图像被投射到光电阴极上。光电阴极将入射的光(光子)转换成电子。电子在真空管中发射,并在电场作用下加速向MCP方向移动。
MCP是由许多并行微通道组成的薄板;每个通道通过通道壁的二次发射充当电子倍增器。该倍增器的增益取决于施加在MCP输入和输出之间的电压。典型的电子增益是10,000数量级。在通道的末端,电子在电场的作用下向阳极屏加速。
阳极屏是沉积在输出窗口的真空界面上的荧光粉层;它被一层薄薄的铝膜覆盖,以防止光反馈。阳极屏相对于MCP的电位为6kv。电子能量被荧光粉材料吸收并转化为光。结果是在增强器的输出处得到明显增强的图像。
增强器的输出窗口通常通过光纤耦合到下一个组件。这既可以是图像传感器,也可以是下一阶段的增强器。
下图显示了通过光纤耦合到图像传感器的双级图像增强器的示意图。第一级类似于单级图像增强器。
被记录的物体本身会发光。这可能是燃烧过程(火焰和涡轮机)或发出荧光的活细胞等现象的情况。
与所要求的亮度相对应的辐射水平会引起物体不可接受的温升。
如果图像信号因为高帧率而变得太低了怎么办?摄像机噪音将是一个额外的问题。幸运的是,有一种高科技的解决方案可以解决这些问题:图像增强器。在将图像投影到高速相机的图像传感器上之前,它被用来增强图像。增强后的图像产生的传感器信号通常比不使用图像增强器时高10000倍——在这个过程中,信号高于相机的噪声水平。