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    专注于光子计数的中小企业

    Photon Force是图像传感领域最近成立的一家公司，其基础是EC FP6资助的Megaframe项目，以及爱丁堡大学CMOS传感器与系统组在时间分辨成像方面超过十年的成功研究经验。我们的使命是提供创新的，高质量的，准确的传感器技术，以促进研究，初步专注于生物医学领域。到目前为止，单光子探测和计时功能只能作为独立的、笨重的和低吞吐量的设备部件使用。我们的产品有助于加快研究过程，将这些功能简化为一个单一的、简单的单元，容易集成到您现有的实验室设置。
产品组合

  • PF32时间相关单光子计数相机

    • 32×32时间相关单光子计数(TCSPC)像素阵列。
      • 全数字光子计数和时间戳(无模拟读出噪声)。
      • 波长响应可按要求提供。
      • 像素内双模电子学:
        • 55 ps分辨率10位时间到数字转换器(TDC)时间戳(1023个时间箱)。
        • 7位光子计数。
      • 流水线操作:数据采集和读出同时进行(无帧间死时间)。
    • 高达300k帧/秒传输到PC通过USB3(取决于模式和位深的数据)。
    • 仪器响应函数~ 150ps。
    • 感兴趣的可编程区域(允许像素子集的较高帧率)。
    • 灵活的读取时间(允许更高的帧率，以减少计数器/TDC位的数量)。
    • 外部激光同步输入，提供上止点停止信号。
    • 激光同步输出(用于激光从操作)。
    • 单路5V电源(含)。
    • 精密加工的铝外壳(CS-Mount for lens)。

      • 应用程序

          • 展示PF32的影响

          • PF32系统已在广泛的研究活动中使用。
            • 荧光寿命成像
            • 跟踪隐藏对象
            • 通过散射介质成像
            • 飞行中的成像光

          • 荧光寿命成像

          • 不再扫描:用单光子探测器阵列进行时间分辨测量。
            FLIM和FRET成像传统上使用扫描系统形成被测样品的图像。然而，使用PF32，由于传感器中有32 x 32的SPAD探测器阵列，无需扫描就能形成图像。以下视频节选自S. Poland的论文，不过这利用了扫描阵列的优势，进一步提高了速度和分辨率。

            左边是强度，中间是寿命，右边是两者的结合。

          • 跟踪隐藏对象

          • 单光子灵敏度捕捉三重散射光，55秒的时间分辨率能够精确定位隐藏的物体。

            格拉斯哥大学和赫瑞瓦特大学(爱丁堡，苏格兰)的研究人员使用PF32捕获了与一个隐藏在视线之外的物体相互作用的光子。上面的图显示了实验设置，而视频显示了以3秒间隔跟踪对象。

          • 通过散射介质成像

          • 利用时间分辨数据来预测一个物体在散射介质后的形状，或者用弹道光子通过组织成像。

            麻省理工学院的研究人员利用PF32相机的时间分辨数据进行深度学习，以预测散射面后物体的形状。下图显示了(a)计算机神经网络(CNN)的训练和(b)脉冲激光器和PF32相机的物理设置。

            通过分析(a)来自未知物体形态的PF32的时间分辨数据，作者能够(b)预测玩具姿态的分类，具有很高的准确性，如下图所示。

          • 飞行中的成像光

          • PF32具有如此精确的计时精度，你可以观察光的传播。

            对于PF32的55 ps时间分辨率来说，在纳秒时间范围内可视化过程是没有问题的。在下面的视频中，来自赫瑞瓦特大学和格拉斯哥大学的研究人员捕捉到了飞行中的光——PF32摄像机探测到空气中分子散射的单个光子。然后，数据被插入以增加分辨率，并覆盖在背景照片上。

            在同一篇论文中，他们用类似的方法捕捉空气中等离子体的产生。这次这个过程用两个不同的光学带通滤波器拍摄，一个用来记录激光，一个用来记录等离子体的产生。对等离子体的指数寿命衰减的分析表明，所得结果与以往报道的结果一致。引用这篇论文:“重要的是要注意，这里描述的技术允许描述等离子体动力学，而不需要引入任何额外的散射剂，这将严重改变等离子体形成过程本身。”