逐光TRC411 Ultra超快像增强相机
● 全局快门sCMOS芯片
● 光阴极重复频率高达500KHz
● 零噪声探测技术
● 新一代低暗计数Hi-QE光阴极
产品介绍 Product introduction
随着现代科学技术的飞速发展，在物理学、化学、生命科学和量子技术等前沿领域，研究人员将面临更加复杂的实验环境和快速变化的实验过程。在这些场景下，捕捉极短时间尺度内的事件变得至关重要，尤其是在等离子体物理、激光核聚变、荧光寿命探测、时间门控拉曼光谱和量子技术等研究中，对超高时间分辨率成像设备的需求日益增加，亚纳秒级别的超短光学门宽像增强相机，成为解决这一难题的关键。
中智科仪历经多年技术积累与创新，精心打造了新一代逐光®TRC411 Ultra（Ultra-fast Intensified sCMOS Camera）超快像增强相机。该相机采用了高量子效率、低噪声的第二代Hi-QE像增强器，专为超短皮秒时间分辨成像和光谱实验优化设计。其光学快门时间缩短至仅200ps，配备全局快门sCMOS芯片，支持1600×1088分辨率，最高成像采集帧速可达93幅/秒。此外，相机内置精度高达10ps的多通道同步时序控制器，用户可以通过SmartCapture2.0软件实现可视化时序设置，进一步提升实验操作的便捷性。
为了满足超高时间分辨率要求，中智科仪突破了传统成像技术中的多个技术壁垒。通过在传感器选择和门控技术上进行了创新，成功实现了百皮秒量级的门控时间控制；通过皮秒级高精度同步时序控制技术的开发，优化了sCMOS芯片与快门的响应时间，有效消除了硬件延迟对数据精度的影响，从而确保了图像采集过程中的高度精确性。
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机的问世，标志着超高时间分辨率成像技术的又一突破，必将在等离子体物理、量子研究、生命科学等多个领域发挥重要作用，为科研人员提供了更强大的实验工具，推动前沿科技的快速发展。
特征及优势 Features and advantages
优于200ps真实光学门宽
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机最短光学门宽优于200ps，可以以皮秒时间精度捕捉瞬态现象，并大幅降低背景噪声。
可控核聚变研究
在核聚变等离子体诊断中，皮秒级超短门控技术能够提供更高时间分辨率的成像，精准捕捉等离子体演化过程。结合皮秒级门控相机，光学干涉测量技术（VISAR）可显著提高核聚变研究中物体表面速度变化的测量时间分辨率。
航空航天
在高速风洞实验中，皮秒级门控技术可实现超高速流场变化过程的时间分辨成像，提升流场变化诊断精度。在航空推进器燃烧诊断中，通过皮秒级门控拉曼技术，实现对燃烧中间产物的高灵敏度检测。
生物医学
在荧光寿命成像（FLIM）和多光子显微术中，皮秒门控技术提供更高的时间分辨能力，可观察细胞内快速动态过程。基于门控拉曼散射光谱技术，能对生物组织进行精确检测，分析组织病变。更短的门控时间不仅减小对组织的影响，还能抑制噪声，提升检测灵敏度。
海洋探测
利用百皮秒级超短门控技术，在海洋探测成像中有效抑制水体散射，提升探测精度。
空间探测
基于远程门控拉曼技术，可实现月球、火星等星体矿物元素的探测与分析。皮秒级门控相机进一步提高拉曼信号的提取与识别能力。
全局快门sCMOS芯片
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机工作在全局快门（Global Shutter）模式下，可以保证全部画幅区域曝光同步，消除不同画幅区域因曝光不同步导致的信号畸变和丢失。
- 全局快门模式的像增强相机支持更短的曝光时间，可以有效降低图像传感器暗噪声，支持更高的采集帧速；
- 全局快门模式的像增强相机具有更低的外触发抖动；
- 全局快门模式的像增强相机在片上积分（IOC）模式下支持更多的累加数量；
- 全局快门模式的像增强相机具有更高的随机触发稳定性，更容易捕获随机信号。
光阴极重复频率高达500KHz
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机光阴极开关重复频率最高可达500KHz，这在高频信号的收集效率上有十分重要的意义。
- 更高重复频率的快门，相机可实现更高效的信号采集；
- 在片上积分（IOC）模式下，一次sCMOS曝光时间内可以支持更多的“Burst”累积，有效提高信噪比；
- 在激光诱导荧光光谱采集应用场景下，可以同步更高频率的激发光源，提高光谱信号激发和采集效率；
- 在量子关联成像应用场景下，更高的快门工作频率可以适应更高的光子发生率，从而获取更丰富的成像信息，更快实现关联成像。
“零噪声”探测技术
在微弱信号采集过程中，sCMOS相机本身的噪声对信噪比产生了显著影响。为了进一步提升信噪比，中智科仪开发出了零噪声探测技术。这种技术充分利用了荧光屏发光的物理特性，通过区分图像中计数的来源（是来自荧光屏还是sCMOS本身），从而仅保留来自荧光屏的计数。通过这种方式，sCMOS本身的噪声可以被完全消除，从而进一步提高了信噪比。
独特的零噪声模式，可以真正意义上完全消除sCMOS本身的噪声，让图像背景更干净，信噪比更高，在弱信号采集场景下表现更出色；在光谱采集过程中，光谱基线几乎为0。
新一代Hi-QE光阴极技术
采用新一代Hi-QE光阴极材料，在200-900nm的紫外至近红外光谱范围均有响应，峰值量子效率大于15%，暗噪声相比传统S20光阴极大幅降低，从而大幅度提升信噪比。
自主研发3通道同步时序控制器
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机集成了自主研发设计的多通道同步时序控制器，支持皮秒级的时间精度和超低时间抖动，确保皮秒门控准确无误的“捕获”信号。
- 多达3个触发输出同步通道，无需额外的同步触发设备即可轻松实现多台设备之间的精准同步控制；
- 3个通道可独立控制同步及延时，延迟精度高达10ps；
- 通道间同步时间抖动小于35ps（RMS）；
- 精准实现相机开门曝光与瞬态过程的时间同步，确保“不错过一点细节”。
强大易用的SmartCapture2.0软件
SmartCapture 2.0软件是一款集设备控制、数据采集、可视化、测量、编辑、分析和存储于一体的平台，全面支持全系列产品。它引入了多种视图与编辑功能，简易精准的可视化时序控制调节，以及光学脉宽和分幅自动校准功能。同时，软件保留了多种采集模式、丰富的数据导入导出、多元化数据处理、背景扣除、自动保存、序列播放控制、零噪声和便捷ROI等功能。SmartCapture 2.0软件支持在图像和光谱采集模式间灵活切换，提供可视化触发时序设置和自动变延迟序列采集功能，适用于时间分辨成像及光谱采集中的精准延时设置，支持在线分析和测量。
可灵活扩展的时间门控光谱应用
逐光®TRC411 Ultra超快像增强相机短门宽、高时间分辨率、高采集帧速等特点特别适合时间门控光谱应用，中智科仪可以为用户提供丰富且完善的SDK开发包，方便用户与单色仪集成，实现时间门控光谱测量。我们也提供成套的时间门控光谱产品，包括C-T门控光谱仪和中阶梯门控光谱仪，并且有多种焦距和分辨率配置可供选择，特别适用于时间分辨光谱和LIBS（激光诱导等离子体击穿光谱）测量。
产品参数 Product parameter
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sCMOS |
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分辨率 |
1,600*1,088 |
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像素尺寸 |
9um |
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量子效率 |
>70%@525nm |
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有效探测面积 |
14.4mm*9.79 |
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帧频 |
93fps |
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ADC |
12bit |
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电子快门 |
全局 |
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前置增益 |
0-24dB |
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满井容量 |
98,965e- |
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读出噪声 |
4.68e- |
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像增强器 |
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像增强尺寸 |
16mm*6mm |
14mm*10mm |
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荧光屏 |
P43 |
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增益（典型值） |
1,000 |
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空间分辨率(典型值) |
22lp/mm |
22lp/mm |
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最短光学门宽（最小值） |
170ps |
200ps |
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光阴极重复频率 |
500KHz |
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同步时序控制器 |
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工作模式 |
内触发；外触发；随机触发；直接触发；常开 |
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同步接口 |
外触发输入*1，触发输出*3，快速触发*1，曝光信号输出*1 |
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外触发输入 |
最大触发频率125MHz，支持任意分频；触发阈值0.3V-3.3V可设置； 输入阻抗50Ω/10KΩ可设置；最小触发宽度2ns；触发抖动<35ps |
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同步触发输出 |
A、B、C三通道；输出幅值5V，内阻50欧；输出脉冲宽度2ns-10s，最小调整步距10ps |
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外触发延迟 |
<90ns(外触发输入端口)，<20ns(快速触发端口) |
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机械尺寸 Mechanical Dimensions
产品选型 Product Selection
应用 Application
