Un CCD o Dispositivo de Carga Acoplada es un detector de fotones altamente sensible. Se divide en un gran número de pequeñas áreas sensibles a la luz conocidas como píxeles, que pueden usarse para ensamblar una imagen del área de interés.
Un CCD es un detector multicanal basado en silicio que contiene luz UV, visible y infrarrojo cercano. Estos se utilizan para espectroscopía, ya que son extremadamente sensibles a la luz. Eso hace que estos detectores sean adecuados para el análisis de la señal Raman, inherentemente débil. También permite la operación multicanal, lo que significa que todo el espectro puede detectarse en una sola adquisición.
Los CCD se utilizan ampliamente más allá de los sensores en cámaras digitales. Las versiones que se utilizan para espectroscopía científica tienen una calidad considerablemente superior, para ofrecer la mejor sensibilidad, uniformidad y características de ruido posibles.
Los detectores CCD suelen ser unidimensionales, denominados lineales o bidimensionales, y se refieren a matrices de área de miles o millones de elementos individuales del detector. Esos elementos se conocen como píxeles. Cada elemento interactúa con la luz para acumular una carga. Cuanto más brillante sea la luz y/o cuanto más larga sea la interacción, más carga se registra. Al final de la medición, la electrónica de lectura extrae la carga de los elementos y se mide cada lectura individual de carga.
En un espectrómetro Raman típico, la luz dispersada Raman se dispersa mediante una red de difracción. Esta luz dispersa se proyecta sobre el eje largo de la matriz CCD. El primer elemento detectará la luz desde el borde bajo cm-1 del espectro. El segundo elemento detectará la luz de la siguiente posición espectral, y así sucesivamente. El último elemento detectará la luz desde el extremo alto cm-1 del espectro.
Los CCD requieren cierto grado de refrigeración para ser adecuados para espectroscopía de alta calidad. Esto se realiza normalmente mediante refrigeración Peltier, adecuada para temperaturas de hasta -90 ° C, y refrigeración criogénica por nitrógeno líquido. La mayoría de los sistemas Raman utilizan detectores refrigerados por Peltier, pero los detectores refrigerados por nitrógeno líquido aún tienen ventajas para ciertas aplicaciones especializadas.
¿Qué es un detector CCD?
Un Dispositivo Acoplado de Carga Múltiple de Electrones (EMCCD) es un sensor de imagen. Es capaz de detectar eventos de fotón único sin un intensificador de imagen, utilizando una estructura única de multiplicación de electrones integrada en el chip.
Las cámaras EMCCD están diseñadas para superar una restricción física fundamental y ofrecer alta sensibilidad con alta velocidad. Las cámaras CCD tradicionales ofrecían alta sensibilidad, con ruidos de lectura bajos, pero a costa de una lectura lenta. A menudo se les denominaba cámaras de 'escaneo lento'.
EMCCD superó esto amplificando la señal. Eso significa que el ruido de lectura se evita efectivamente y deja de ser un límite de sensibilidad.
Lo que distingue la tecnología EMCCD es la adición de un registro serial extendido especializado en el chip CCD. Produce ganancia de multiplicación mediante el proceso de ionización por impacto en el silicio.
Cuando los fotones son escasos, la señal que llega al dispositivo de imagen puede ser lo suficientemente débil como para mezclarse con el ruido de fondo. La tecnología EMCCD está diseñada para reducir el ruido electrónico inherente al proceso de lectura.
Las cámaras EMCCD superan la mayoría de las imágenes en baja luz. Estos detectores también soportan tasas de adquisición de fotogramas más rápidas que sus homólogos CCD, lo que los hace muy adecuados para imágenes en directo. Además, las cámaras EMCCD pueden ofrecer una sensibilidad máxima para la observación de las escenas más oscuras. Lo logra convirtiéndose en dispositivos de imagen de conteo de fotones en tiempo real de campo amplio.
Tiene alguna pregunta o solicitud? Utilice este formulario para ponerse en contacto con nuestros especialistas.
