荷蘭ASI出品的TPX3Cam是一款用于光學(xué)光子時間戳的快速光學(xué)相機(jī)。它基于一種新型硅像素傳感器，并結(jié)合了Timepix3 ASIC和讀出芯片技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)1.6ns的時間分辨高速成像，適用于離子/電子成像，電子顯微鏡，高速單光子成像，熒光壽命等需要時間分辨成像的各種應(yīng)用。
產(chǎn)品介紹：
TPX3Cam可以很容易地集成在桌上型研究裝置中，也可以集成在同步加速器或自由電子激光環(huán)境中。使用TPX3Cam，可在速度映射成像設(shè)備中測量電子和離子。納秒級的時間分辨率和數(shù)據(jù)采集速率使我們能夠以前所未有的方式進(jìn)行測量。TPX3Cam能夠在400至1000 nm波長范圍內(nèi)以高量子效率同時對超過1000個光子的閃爍光進(jìn)行成像和時間戳記。它可以在VMI（速度映射成像）裝置中高效地記錄撞擊在MCP（微通道板）上的離子。 MCP耦合到一個快速P47磷光體屏，該屏產(chǎn)生響應(yīng)離子撞擊MCP的閃爍光。TPX3Cam放置在真空之外，能檢測來自磷光體屏的閃光。在TPX3Cam中，所有單個像素都可獨(dú)立工作，且能對伴隨發(fā)生的'事件'進(jìn)行時間戳記。 這就將成像傳感器變成了快速數(shù)字轉(zhuǎn)換器陣列，具有并行作用的空間和時間分辨率，因此可以同時記錄多個離子種類，允許進(jìn)行符合測量和協(xié)方差分析。
TPX3Cam的優(yōu)勢：
● 增強(qiáng)光敏度的硅傳感器
● 波長范圍：400 - 1000 nm
● 每一像素同時檢測時間（ToA）和強(qiáng)度（ToT）
● 時間分辨率1.6 ns，有效幀速率> 500 MHz
● 無損、數(shù)據(jù)驅(qū)動讀出速度高達(dá)80 Mhits / s
● 置于真空之外的光學(xué)設(shè)計(jì)，使用靈活
離子和電子成像應(yīng)用：
TPX3Cam的應(yīng)用包括飛行時間質(zhì)譜中離子的空間和速度映射成像; 離子和電子的符合成像，以及其他時間分辨類型的成像光譜。 TPX3Cam能夠以1.6納秒的時間分辨率對離子撞擊進(jìn)行檢測和時間戳記，從而可以同時記錄所有碎裂離子的離子動量圖像，并避免探測器需要對單個碎裂離子的門選擇。這種單探測器設(shè)計(jì)簡單，靈活，并且能夠進(jìn)行高度差分測量。
在德國漢堡同步加速器的FLASH光源上用TimepixCam（TPX3Cam的早前型號）記錄到的CH2IBr的離子飛行時間質(zhì)譜，這是在用強(qiáng)激光脈沖進(jìn)行強(qiáng)場電離之后獲得的，也帶有飛行時間質(zhì)譜中每個峰的相機(jī)圖像。
單光子成像（FEL）：
增強(qiáng)版TPX3Cam可以是單光子敏感的。在這種配置下，相機(jī)與現(xiàn)成的圖像增強(qiáng)器結(jié)合使用。應(yīng)用包括寬視場時間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)成像，磷光壽命成像和任何需要時間分辨單光子成像的應(yīng)用。
TPX3Cam技術(shù)指標(biāo)
| 傳感器 |
讀出死時間 |
在允許的流量以內(nèi)死時間為零 |
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材料 |
增強(qiáng)光敏度的硅傳感器 |
時間分辨率 |
1.6 ns |
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波長范圍 |
400 - 1000 nm |
有效幀速 |
> 500 MHz |
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檢出限 |
~1000 photons per pixel hit |
像素撞擊死時間 |
~1 μs |
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光學(xué) |
讀出模式 |
數(shù)據(jù)驅(qū)動，采用每個像素ToA和ToT同時檢測時間和強(qiáng)度 |
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活區(qū)面積 |
14.1 x 14.1 mm2 |
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成像芯片 |
外接快門控制 |
是 |
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類型 |
Timepix3 |
外部信號時間戳 |
260 ps |
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像素尺寸 |
55 μm |
重量 |
2.2 kg |
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像素?cái)?shù)量 |
256 x 256 |
尺寸(長x寬x高) |
28.5 x 80 x 90 cm3 |
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閾值數(shù) |
1 |
冷卻 |
空氣冷卻 |