理论知识
制冷CCD在化学发光成像系统中的作用
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时间:2012-10-09 15:24:19

        化学发光成像系统及多色荧光成像系统的CCD为什么一定要绝对温度的绝对温度制冷CCD

  根据CCD的温度有可以分为常温CCD和制冷CCD

  一制冷CCD

  1 在相同满井电子的CCD,降低CCD噪音,就能提高CCD的监测能力,热或者暗电流对于CCD都是噪音,噪音在Cool CCD基本都可以被深度致冷的Peltier消除。

  2 在曝光超过5-10秒,CCD芯片就会发热,没有致冷设备的芯片,“热”或者白的像素点就会遮盖图像,图像到处可见雪花。

  CCD结构设计、数字化的方法等都会影响噪音的产生。当然通过改善结构、优化方法,同样能减少噪音的产生。

 

  二制冷CCD的适用性:

  1 荧光及化学发光本身较弱,所以对CCD噪音的降低要求很高,应选用高分辨率数字冷却CCD相机结合高通透镜头系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光及化学发光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。

  2 另外可选激发光源及多位滤镜轮扩大了荧光/化学发光成像的应用范围。

  所以一般在荧光及化学发光观察时需要选择制冷CCD。所以制冷CCD相机绝对是高端分子影像成像分析系统的未来的发展趋势和必须要求。

 

  三提到制冷CCD ,我们就必须提到另外一个参数就是信噪比;说到信噪比就不得不提到暗电流了,

  暗电流是导致CCD噪音的很重要的因素。

  1 暗电流指在没有曝光的情况下,在一定的时间内,CCD传感器中像素产生的电荷。

  我们在做化学发光检测的时候,需要的曝光的时候比较长,这样导致CCD产生较多的暗电流,对图像的质量影响非常大。

  2 通常情况下通过降低CCD的温度来最大限度的减少暗电流对成像的影响。下图表明了暗电流与温度的关系,从图中我们可以看出,CCD产生的暗电流随着温度下降而减少,但是在-23℃下曲线开始趋于平缓,由此可以看出温度并非需要无休止的降低的。所以在选择冷CCD时,温度在-25℃(绝对温度,非室温以下)下一般就可以达到您的要求了。

  有的CCD是在图像最终生成后,通过软件去背景来扣除暗电流,对于信号远远强于背景的有一定效果,但是对于弱信号处理过程中会产生越来越多的错误。

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