理论知识
CCD是什么冷却方式?制冷温度越低越好吗?
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时间:2012-02-07 14:09:48

   电子冷却,半导体冷却,Peltier冷却都是一个概念,它们是常见的CCD相机冷却方式。

  目前CCD制冷方式基本上都是采用半导体制冷方式,也就是我们常说的基于帕尔帖原理,该效应即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一个接头处则吸收热量,将吸收热量的那部分靠近CCD芯片,另一端则采用风冷或者水冷的方式将热量导出去。风冷就是采用风扇方式,影响就是有振动,引入噪声大一些。而水冷就是液体(一般是水和乙醚、制冷液的混合)循环的方式。

  也有用液氮进行冷却的,制冷温度可达-120摄氏度。制冷的目的是降低暗电流(暗噪声)。图像采集的质量取决于信号噪声比,降低噪声是取得高信噪比的一个途径,这里所说的噪声包括读出噪声、暗噪声和随机噪声。总噪声NT=(NR2+DC2)1/2,举例说明:

  If exposure time is 5second, 暗噪声:

  CoolSnap ES, 1e/p/s, CoolSnap HQ, 0.05e/p/s

  读出噪声都是:8e - rms

  CoolSnap ES---- DC=1x5=5e,NT-ES=(82+52)1/2 =9e

  CoolSnap HQ----DC=0.05x5=0.25e,NT-HQ=(82+0.252)1/2 =8e

  如果曝光时间在10秒钟以内,总体噪声大体相当: NT-ES =====NT-HQ

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