尼康顯微鏡接近聚焦影像增強(qiáng)
2020-09-03 14:26:00
圖像增強(qiáng)器開發(fā)增強(qiáng)夜視軍事用途，通常稱為晶片管或近聚焦像增強(qiáng)器。他們有一個(gè)扁平的光電陰極的微通道板的輸入端的一個(gè)小間隙分開（MCP）電子倍增器和MCP的反面磷光輸出屏幕。
操作指南，使用增益滑塊調(diào)整對(duì)電荷耦合器件表面電子數(shù)。光子（黃球）進(jìn)入窗口導(dǎo)致電子的生產(chǎn)（紅色球）的光電陰極，然后直接進(jìn)入MCP，在那里它們通過光纖導(dǎo)光的CCD芯片上設(shè)有面對(duì)光波導(dǎo)光電二極管的表面的大門。
大量的電壓是目前在小的差距的光陰，磷光輸出屏幕，和MCP，需要的設(shè)備精心施工保證他們不受污染，可以保持較高的內(nèi)部空間。近聚焦像增強(qiáng)器無幾何失真或遮陽由于光電子遵循短，直接路徑之間的陰極，輸出屏幕，和MCP而不是聚焦電極。輸入和輸出窗通常是約18毫米直徑，組成的一個(gè)多堿或堿光電陰極（二代像增強(qiáng)器）或砷化鎵光電陰極（三代和四代像增強(qiáng)器）和P20輸出磷光體。約10000的這些設(shè)備的平均總光子增益，這是根據(jù)以下公式計(jì)算：
在哪兒量化寬松政策是光電陰極的量子效率（0.1至0.5電子/光子），G（MCP）是微通道板增益（平均500-1000），V（P）是MCP和輸出磷光體之間的電壓（約2500至5000伏特），和E（P）是電子的光的熒光體轉(zhuǎn)換效率（0.08-0.2光子/電子）。當(dāng)電壓降的MCP和輸出熒光下降到低于2500伏之間，熒光變得反應(yīng)遲鈍。
在這些設(shè)備的新一代光電陰極，而類似于光電倍增管，具有更高的量子效率（百分之50）在光譜的藍(lán)端。微通道板的增益是可調(diào)的超過約80000的典型的最大范圍寬（檢測(cè)到的光子在輸入導(dǎo)線從熒光屏的脈沖80000光子）。熒光體與眼睛的光譜靈敏度和往往是不理想的一個(gè)CCD。的增強(qiáng)型CCD分辨率取決于像增強(qiáng)器和CCD，但通常是由增強(qiáng)器微通道板幾何有限的單獨(dú)的CCD百分之75。圖像增強(qiáng)器的最新一代（表示藍(lán)加三代或第四代；圖9）采用較小的微通道（6微米直徑）和更好的包裝幾何比以前的模型的分辨率和鐵絲網(wǎng)固定模式噪聲消除困擾早期的設(shè)備得到大幅提高。
圖像增強(qiáng)器相比慢掃描CCD相機(jī)很難獲得超過256倍的強(qiáng)度范圍內(nèi)有一個(gè)減少的intrascene動(dòng)態(tài)范圍（8位）從一個(gè)CCD相機(jī)增強(qiáng)。像增強(qiáng)器增益可以迅速地改變以適應(yīng)場(chǎng)景中的亮度變化，從而增加插入鏡頭的動(dòng)態(tài)范圍。事實(shí)上，由于圖像增強(qiáng)器可快速門控（關(guān)閉或在幾納秒），相對(duì)明亮的對(duì)象可以被可視化通過減少在“開”的時(shí)間。一個(gè)門控加劇CCD相機(jī)，可變?cè)鲆媸鞘惺鄣?2個(gè)數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍。門控加劇CCD相機(jī)，是最需要的時(shí)間分辨熒光顯微鏡的應(yīng)用由于探測(cè)器必須打開納秒或獲得快速調(diào)制同步光源下。
從光電陰極的熱噪聲以及從微通道板電子倍增噪聲降低信噪比的CCD相機(jī)強(qiáng)化低于慢掃描CCD。這些組件的光子通量的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)產(chǎn)生的噪聲的貢獻(xiàn)取決于該裝置和陰極溫度的增益。一般來說，減少對(duì)強(qiáng)化階段的增益來限制噪聲雖然加劇CCD相機(jī)可帶一個(gè)冷陰極。
加劇CCD相機(jī)有一個(gè)非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間由輸出磷光體的CCD相機(jī)定常讀出來的公司是在圖像采集中最慢的一步。由于低光通量的熒光染料結(jié)合或活細(xì)胞內(nèi)的CCD相機(jī)所產(chǎn)生的強(qiáng)化，經(jīng)常被用來研究動(dòng)態(tài)事件和離子敏感的熒光比例成像。同時(shí)或幾乎同時(shí)采集在不同的激發(fā)或發(fā)射波長的兩個(gè)圖像是比所需的CCD相機(jī)成像和強(qiáng)化有必要的速度和靈敏度。
