科學(xué)級相機(jī)和高速相機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高端成像檢測領(lǐng)域，然而，相機(jī)的靈敏度一直是限制探測性能的主要制約因素。為解決這一問題，中智科儀自主研發(fā)的EyeiTS系列高速像增強(qiáng)模組成為引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分。

      EyeiTS系列高速像增強(qiáng)模組內(nèi)置單層或雙層像增強(qiáng)器，可實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益高達(dá)103-105倍以上。在科學(xué)級相機(jī)應(yīng)用中，該模塊與科學(xué)級CCD、CMOS和EMCCD相機(jī)相配合，使得單光子級別的探測成為可能。而在高速相機(jī)應(yīng)用中，其獨(dú)特的Hi-QE系列高量子效率光陰極在紫外和藍(lán)光優(yōu)化波段表現(xiàn)出色，量子效率可達(dá)30%以上，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度的高速成像，非常適合應(yīng)用于燃燒、等離子體等領(lǐng)域。

      EyeiTS高速像增強(qiáng)模組在高速成像中起到了關(guān)鍵作用，解決了多項(xiàng)技術(shù)難題：

      低光強(qiáng)條件下的高速成像：在一些自發(fā)光或光致發(fā)光的應(yīng)用場景，如生物熒光、低強(qiáng)度PIV等，照明光源不足以提供足夠的光強(qiáng)度，導(dǎo)致高速相機(jī)無法在高幀速下或短曝光時(shí)間下捕捉到清晰的圖像。高速圖像增強(qiáng)模塊通過對信號光進(jìn)行高倍增強(qiáng)（高達(dá)15萬倍以上），有效地提升了信號光的強(qiáng)度，使得高速相機(jī)能夠在低光強(qiáng)條件下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的成像。

      紫外波段成像問題：在PLIF應(yīng)用中，需要高速拍攝羥基（OH基團(tuán)）等發(fā)光基團(tuán)，其發(fā)光波長位于紫外波段，而高速相機(jī)在紫外波段的量子效率幾乎為零。高速圖像增強(qiáng)模塊通過對信號光進(jìn)行增強(qiáng)的同時(shí)，將信號光的波段轉(zhuǎn)換到高速相機(jī)的高量子效率的部分（約為530nm左右），從而有效解決了在紫外波段的成像問題。

      總體而言，EyeiTS像增強(qiáng)模組為高速相機(jī)應(yīng)用提供了一種有效的解決方案，使其在各種條件下都能夠獲得清晰、高質(zhì)量的圖像。

1.1 產(chǎn)品優(yōu)勢

1.1.1 高達(dá)15萬倍光學(xué)增益

      采用雙層像增強(qiáng)器，實(shí)現(xiàn)光學(xué)增益高達(dá)15萬倍，可極大提升信噪比，具備單光子探測能力。

1.1.2 支持百萬幀高速成像

      即使是高達(dá)百萬幀的成像采集速度，短至微秒級的超短曝光時(shí)間，EyeiTS像增強(qiáng)模組高達(dá)15萬倍的增益能力也能輕松應(yīng)對，實(shí)現(xiàn)信號的清晰成像。

1.1.3 二代Hi-QE及三代GaAs光陰極

      從紫外至近紅外均可選擇高量子效率陰極，紫外和藍(lán)光量子效率超過30%，大幅度提升信噪比；還有更高增益的雙層MCP可供選擇。

1.1.4 500ps /3ns光學(xué)快門

      以皮秒/納秒精度捕捉瞬態(tài)現(xiàn)象，并大幅降低背景噪聲。

1.1.5 多通道同步時(shí)序控制器

      同步精度高達(dá)10皮秒的多通道獨(dú)立同步/延時(shí)輸出。

1.1.6 高空間分辨率達(dá)60lp/mm

      采用新一代18mm/40mm像增強(qiáng)器，空間分辨率高達(dá)60lp/mm，以呈現(xiàn)更加清晰圖像。

1.1.7 簡易耦合并有濾光片支架選項(xiàng)

      通過C/F接口耦合到主流廠家科學(xué)級CCD，CMOS和EMCCD相機(jī)以及高速相機(jī)。F接口適配器內(nèi)置濾光片支架，插拔式設(shè)計(jì)，方便不同熒光基團(tuán)高速拍攝。

1.1.8 高通量紫外鏡頭選項(xiàng)

      專為紫外波段優(yōu)化設(shè)計(jì)的大口徑鏡頭，提升微弱發(fā)光基團(tuán)高速拍攝的靈敏度。具有高通量、高透過率、高分辨率以及方便安裝等特點(diǎn)。

1.2 技術(shù)參數(shù)

	EyeiTS-S	EyeiTS-D
像增強(qiáng)器	1MCP	2MCP
光學(xué)增益	>103	>105
分辨率	50-60LP/mm	30-45LP/mm
有效直徑	18mm
量子效率及相應(yīng)波段	請見光陰極量子效率曲線
最短光學(xué)快門	U:500ps，F(xiàn):3ns
工作模式	連續(xù)模式，門控模式，觸發(fā)模式@D410同步時(shí)序控制器
同步接口	外觸發(fā)輸入*1，觸發(fā)輸出*3，快速觸發(fā)*1，曝光信號輸出*1
外觸發(fā)輸入	最大觸發(fā)頻率125MHz，支持任意分頻；觸發(fā)閾值0.3V-3.3V可設(shè)置；輸入阻抗50歐/10K歐可設(shè)置；最小觸發(fā)寬度2ns；觸發(fā)抖動<35ps
同步觸發(fā)輸出	A、B、C三通道；輸出幅值5V，內(nèi)阻50歐；輸出脈沖寬度2ns-10s，最小調(diào)整步距10ps
外觸發(fā)延遲	<110ns(外觸發(fā)輸入)；＜15ns（快速觸發(fā)端口，500ps快門驅(qū)動），<50ns(快速觸發(fā)端口，3ns快門驅(qū)動)

 

像增強(qiáng)器
光陰極	GaAs	HotS20	Hi-QE Blue	Hi-QE UV	Solar Blind	Hi-QE Green
量子效率	>33%@600-850nm	>16%@510nm	>30%@250-400nm	>27%@200-400nm	>21%@260nm	>30%@400-480nm
等效背景噪聲(EBI)	<0.25ulx	<0.05ulx	<0.05ulx	<0.05ulx	<0.05ulx	<0.05ulx
波段范圍	400nm-920nm	200nm-900nm	185-700nm	185nm-730nm	200nm-325nm	320nm-700nm

 

1.3 應(yīng)用