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最小2ナノ秒ゲーティング、最大100倍ゲイン。UV~VIS~NIR領域の分光・イメージング
ICCD検出器 iStar

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ナノ秒オーダーの瞬間現象を測定 ナノ秒オーダーの瞬間現象を測定

製品概要

高性能ICCD検出器 iStar は、コンパクトボディに最小2ナノ秒の電子シャッター機能、最大1000倍ゲインの性能を持つ革新的なイメージインテンシファイアCCD検出器です。瞬間現象を測定するために必須の高性能ディレイジェネレーターを内蔵し、ソフトウェアからゲート操作やその他の機器との同期が容易に行えます。CCD部は電子冷却され、低ノイズ電子回路と相まって、フォトンカウンティングレベルまで検出可能です。また、独自のIntelligate™機能は、エネルギーの強いUV光のゲーティング性能(on/off比)が向上しています。iStarはイメージ用と分光用の2種類があります。画像測定ではCCDセンサーが正方形のDH312またはDH334、分光用途ではセンサーが横長のDH320またはDH340を推奨します。また、測定波長や必要なゲーティング速度から、最適なイメージインテンシファイアを選択します。

UV領域において高いゲーティング性能 Intelligate™

従来のフォトカソードゲーティングではUV領域でのon/off比が低下します。 Andor独自のゲーティング機構Intelligate™はマイクロチャンネルプレート(MCP)とフォトカソードをゲーティングすることで 波長200nm以下におけるon/off比を108:1に上げることができます。
トリガー入力によりMCPとフォトカソードのゲーティングは同期しておこなわれるのでプレトリガーを与える必要はありません。

多機能なデジタルディレイジェネレーター(DDG™)内蔵

ICCD本体にディレイジェネレーターが内蔵されており、内部ディレイは19psec以下(ダイレクトゲート操作時)、ジッターは35psec以下で、ゲーティングの制御は0~10sec、10psecステップで設定ができます。
外部のレーザーなどとは、外部トリガー入出力を介して同期制御が可能です。
内部ディレイジェネレーターは全てソフトウェアから制御します。例えば、タイミングを少しずつずらしながらの測定が簡単にできます。
また、フォトカソードのOn/Offタイミングはゲートモニターから出力されるので、オシロスコープを使って同期タイミングの確認が簡単におこなえます。

技術情報・応用例

ANDOR社ウェブページには製品の技術情報や応用例が掲載されています。
http://www.andor.com/learning-academy

特長

ナノ秒オーダーで電子シャッター制御、瞬間現象を捉えることが可能
・科学用最高グレードのイメージインテンシファイア(I.I.)使用による高い解像度
・最小 2 ns ゲート幅
・ディレイジェネレーター内蔵
・最小の総合内部遅延19nsec
・ジッター <35psec ・500 kHz ゲーティング
・ソフトウェアで測定前/測定中にゲインコントロール
・フォトンカウンティング可能
・5MHzADコンバーター搭載
・16 bit ダイナミックレンジ
・感度直線性>99% ・ゲーティングon/off比108:1  (IntelliGate™)搭載
・窒素パージ不要

主な用途

・ラマン、蛍光、プラズマ、LIBS、顕微分光といったさまざまな分光、イメージ測定における時間分解測定
・CCDでは検出できないようなフォトンカウンティングレベルの極微弱光について、イメージインテンシファイアのゲインをあげることにより検出する用途

特注ソフトウェア

東京インスツルメンツは用途に最適な特注ソフトウェアの開発をおこなっています。

●デュアル検出器データ表示ソフトウェア

デュアル検出器データ表示ソフトウェア例 Andor社製EMCCD検出器(iXon)を2台使用して、2波長同時計測、2アングルの同時計測

●デュアルトラック分光ソフトウェア

デュアルトラック分光ソフトウェア例 Andor社製ICCD検出器(iStar)とSOL Instrument社製デュアルトラック分光器 を組み合わせて2波長同時LIBS、高分解能と広帯域の同時計測が可能。

●PL測定ソフトウェア

PL測定ソフトウェア例 Andor社製CCD検出器(Newton)とShamrock分光器をを組み合わせてPLマッピング計測。

●分光放射強度測定ソフトウェア

分光放射強度測定ソフトウェア例 Andor社製CCD検出器と分光器を組み合わせ光源評価。

ICCD(イメージインテンシファイア付CCD)検出器仕様

型名 SPECTROSCOPY IMAGING
I.I DH320T DH340T DH312T DH334T
有効素子数*1 Φ18 690×255 1330×512 512×512 1024×1024
Φ25 960×255 1850×512 - 1024×1024
素子サイズ(μm)*2 Φ18 26 13.5 24 13
Φ25 26 13.5 - 19.5
有効検出面積(mm)*2 Φ18 18×6.6 18×6.9 12.3×12.3 13.3×13.3
Φ25 25×6.6 25×6.9 - 20×20
デジタル遅延発生器 内蔵
ADコンバーター速度 (Hz) 5 M / 3 M / 1 M / 50 k
読出しノイズ
(rms,e- 代表値)
7 (@50 kHz) 6 (@50 kHz) 24 (@5 MHz) 20 (@5 MHz)
最低到達温度
(℃, 代表値)*3
空冷 -30
水冷 -40
暗電流
(e-/pixel/sec, 代表値)*4
0.2 0.1 0.12 0.1
インターフェイス USB2.0

イメージインテンシファイア(GENⅡ)

型名
I.I.
GENⅡ
18-03 18-04 18-05 18-13 18-83 18-E3 25-03
直径 (mm) 18 25
グレーティング速度(ns)*5 U <2 <2 <5 - - <2 <3
F <5 <5 <10 - - <5 <7
H - - - <50 <100 - -
フォトカソード W W W WR UW WE W
入射ウインドウ Quartz Quartz MgF2 Quartz Quartz Quartz Quartz
検出波長(nm) 180~850 180~850 120~850 180~920 180~850 180~850 180~850
フォスファー P43 P46 P43 P43 P43 P43 P43
フォスファーデイケイ時間*6 2 ms 200 ns 2 ms 2 ms 2 ms 2 ms 2 ms
最大ゲート繰返し速度(kHz,intelligte off 時) 500
最大量子効率(%,代表値) 18 18 15 13.5 25 22 16
最大ゲイン
(cts/photoe-,代表値)*7
>1000 >500 >1000 >850 >500 >300 >1000
分解能
(μm,代表値)*8
25 30 25 25 25 25 35
EBI
(e-/pixel/sec,代表値)
<0.2 <0.2 <0.2 <0.4 <0.2 <0.2 <0.2

イメージインテンシファイア(GENⅢ)

型名
I.I.
GENⅢ
18-63 18-73 18-93 18-A3 18-C3
直径 (mm) 18
グレーティング速度(ns)*5 U <2 <2 <3 <2 <2
F <5 <5 <5 <5 <5
H - - - - -
フォトカソード HVS VIH NIR EVS BGT
入射ウインドウ Glass Glass Glass Glass MgF2
検出波長(nm) 280~760 280~910 380~1090 280~810 200~910
フォスファー P43 P43 P43 P43 P43
フォスファーデイケイ時間*6 2 ms 2 ms 2 ms 2 ms 2 ms
最大ゲート繰返し速度(kHz,intelligte off 時) 500
最大量子効率(%,代表値) >47.5 >25.5 >5 >40 >17
最大ゲイン
(cts/photoe-,代表値)*7
>200 >200 >200 >200 >200
分解能
(μm,代表値)*8
30 30 30 30 40
EBI
(e-/pixel/sec,代表値)
<0.1 <0.3 <2 <0.2 <0.3
  • *1. 直径18 mmと25 mmそれぞれのイメージインテンシファイアのフォトカソードに重なるCCDのピクセル数です。
  • *2. イメージインテンシファイア直径18 mmと25 mmそれぞれの有効ピクセルサイズとフォトカソード上の有効検出面積です。
  • *3. 冷却温度はソフトウェア上で室温から最低温度まで設定できます。
  • *4. この値は直径18 mmのインテンシファイアを使用した場合の代表値です。
  • *5. ゲーティング速度はオプティカルゲート半値幅(FWHM)であり、電気信号的な半値幅ではありません。
  • *6. フォスファーディケイ時間(10%まで)は、P43で2 ms、P46で200 nsです。
    100 Hz以上の高速時間分解計測の場合はP46を推奨します。
  • *7. 最大ゲインは、フォトカソードに発生したphotoelectron に対するA/D counts値です。
  • *8. イメージインテンシファイアの代表値です。ICCDシステムの総合分解能ではありません。
    分解可能な最小半値幅はピクセルサイズの約1.52倍の目安となります。

フォトカソードの量子効率曲線

ANDOR iStar フォトカソード量子効率曲線(Gen2)
 
ANDOR iStar フォトカソード量子効率曲線(Gen3)
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よくいただくご質問

  • ICCDのイメージインテンシファイア(I.I.)の選定基準は何ですか

    基本的な選定手順は、フォトカソードの量子効率曲線をみて、測定波長で感度の高いI.I.を選択してください。I.I.の種類によってゲーティング速度やフォスファーディケイ時間が異なります。これらが仕様を満たすことを確認してください。
  • 1kHz以上のレーザーと同期可能ですか

    I.I.は最大500kHzで動作可能です。しかし、実際にはフォスファーディケイ時間(フォスファーの残光時間)によって制限されます。数百Hz以上で同期する場合は、フォスファーディケイ時間の短いI.I.を選定してください。
  • 分光用とイメージ用ICCDの違いは何ですか

    分光用ICCDはCCDセンサーが横長で、分光器に取り付けたときに広い波長範囲を測定できます。イメージ用ICCDは正方形のセンサーで、広い視野で測定ができます。
  • ディレイジェネレーターは必要ですか

    iStarのヘッドにディレイジェネレーターが内蔵されているため、多くのアプリケーションで用意する必要はありませんが、同期する機器が多い、外部で微調整が必要な場合は必要になります。
  • 冷却用のチラーは必要ですか。また、チラー選定の注意点はありますか

    できる限り暗電流を抑えたい場合はチラーの使用を推奨しています。チラー使用時は冷却水温度が低すぎるとカメラ本体が結露してしまう可能性があります。おおよそ室温程度(20~25度)の水温を推奨しています。詳細はお問い合わせください。
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