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从活体成像技术看温度对CCD的重要性
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时间:2012-10-17 14:35:23

活体成像技术的出现,使得对分子及细胞生物学的研究不再只是像原来一样只局限于在体外进行,研究人员通过活体成像技术完全可以清晰的观察到体内的基因表达和细胞活动,因此,这项技术被广泛地应用于医学以及生物学的研究领域。而这个活体成像技术最早是美国斯坦福大学的科学家研究发现的,他们通过在密闭性好的暗箱中采用背部薄化、背照射冷CCD的方式,使对活体动物体内监控变成了现实。

活体成像技术是由于背部薄化、背照射冷CCD的产生而实现的,所以,我们可以说如果没有背部薄化、背照射冷CCD,就根本不会有活体动成像技术的诞生和发展。为了保证活体成像技术的有效进行,CCD的灵敏度与信噪比的不断提高是至关重要的,而CCD温度越低,暗电流和电子噪声越小,相应的信噪比就会越高,而灵敏度也就相应得到了提高。因此,CCD的温度可以说是活体成像技术的核心影响因素。

背部薄化、背照射冷CCD正是因为其拥有超低温度的CCD芯片,很大程度上增强了信噪比,这才足以影响到了活体成像技术的产生与发展,而且此CCD对动物微弱发光还具有极高的灵敏度,双重利好因素的影响下,这项技术就达到了最好的效果,一时之间就得到了广泛的青睐与应用,在肿瘤学、基因治疗学等领域取得了很大的成就,极大的促进了生物医学在分子成像方面的发展。

综上所述,我们通过活体成像技术看到了温度对CCD的重要性。CCD的信噪比随温度降低而升高。从热力学角度来分析的话,温度越高,电子产生的动能越大,光电转换、转移的过程中的无作用信号越多,则CCD成像过程中的噪声影响越严重,信噪比就会急剧降低。反之,温度降低,则信噪比就会升高;温度降低可防止CCD老化。众所周知,高温会加速电子器件的老化,这也是为什么很多厂商为了降低温度对CCD信噪比的影响,而为CCD安装散热装置的原因;高温可形成暗电流。温度越高,暗电流产生的可能性越大,而暗电流的形成会影响到CCD的灵敏度,不利于生成高品质图像。

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