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1000倍ゲインの電子増倍型CCDカメラ。極微弱光イメージング測定の旗艦モデル。
超高感度EMCCDカメラiXon3/iXon Ultra

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EMCCD iXon EMCCD iXon

製品概要

iXon は電子増倍型CCD(EMCCD)センサーを搭載した画期的なカメラです。EMCCD(Electron Multiplying CCD)センサーは、従来の高感度CCDセンサーに追加された1000倍ゲインの電子増倍機能と高速ADコンバーターによって、極微弱光を短時間に捉えます。また、電子増倍を必要としない低速な測定では、通常のCCDモードに切り換えて高S/Nな測定を狙うなど、使いわけができる高性能機です。従来のフォトンカウンティングレベルの測定ではICCDが使用されていましたが、このEMCCDカメラはイメージインテンシファイアを搭載していません。したがって、その分のノイズを拾うことなく、高いS/N比を実現できます。

デモ機販売

DU888U3-CS0-EXF
1024×1024素子。UV、NIR感度増強コーティング。フリンジ低減タイプ。
即納できます。価格はお問い合わせください。

極微弱光イメージをリアルタイム観察

iXonによる測定例 EMCCDはチップ上で電子増倍することで信号強度を高める画期的なCCDセンサーです。
通常のCCDでは光から変換された電子は読出し用のシフトレジスターを通り、ADコンバーターでそのままデジタル化されます。しかしながらEMCCDではこれとは別にシフトレジスターの後にゲインレジスターという機構を設けて電子増倍をおこないます。従来のCCDでは長時間露光でなければ観察てきない微弱光を、ゲインを上げることで短時間に検出することが可能になりました。
また、iXonはEMゲインモードとは別に通常のCCDモード(conventional mode)を備えています。極微弱光を露光時間をかけて測定する場合はCCDモードに切り替えるなど、汎用性の高さも特徴です。

高速モデルのiXon Ultra

iXon Ultraは、512×512ピクセルで、フルフレーム時56fpsを実現したEMCCDカメラです。定評のあるセンサクロップモードを搭載し、128×128のROI設定時には595fpsまで高速化が可能です。さらに低ノイズな80kHz読出しモードも備え、すべての極微弱光イメージングアプリケーションに対応しています。

フリンジ低減コーティングを施したBVFセンサー、UVにも高感度なEX2センサー登場

背面照射型センサー(BIセンサー)で近赤外光を測定するとセンサー内のエタロン効果によってフリンジが発生し、イメージに縞模様が乗ってしまい、しばしば問題になります。 BIセンサーでフリンジを低減する場合はBR-DDが主流ですが、暗電流が多く長時間露光に不向きな問題点がありました。
新しいBVFセンサーは、高感度なBVセンサーにフリンジ低減コーティングを施したセンサーで、従来のBVセンサーと同じ性能で、かつフリンジが大幅に低減されています。
また、UV領域の感度がアップしたEX2センサーも新たに追加されました。

先進の機能

iXonには様々な先進機能が搭載されています。
・実際の増幅率が設定できるReal Gain™
・自動でEMゲインを補正するEMCAL™
・リアルタイムまたはポストプロセスでカウント値をエレクトロンまたはフォトン数に変換するCountConvert
・ノイズ原因となるCIC(Clock induced charge)をバックグラウンドデータから取り除くSpurious Noise Filter
・観察範囲を制限してフレームレートを上げるCropped Sensor Mode
など

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

・1000倍可変EMゲイン
・リアルゲインコントロール、ゲイン自動補正
・高速なフレームレート
・量子効率 >90%
・電子冷却 -100℃
・高ダイナミックレンジ 16bit / 14bit
・低速ADCモードで低読み出しノイズ

主な用途

・光格子時計開発用
・細胞の蛍光観察
・天体観測
・ボース・アインシュタイン凝縮の観察
・様々な微弱光イメージのリアルタイム観察
など

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

高性能EMCCDカメラiXonシリーズ仕様

型名 DU888U3-CS0 DU897U-CS0 DU860E-CS0
素子数 1024×1024 512×512 128×128
素子サイズ(μm) 13×13 16×16 24×24
受光面積(mm) 13.3×13.3 8.2×8.2 3.1×3.1
ADコンバーター速度 (MHz) 30 / 20 / 10 / 1(EM)
1 / 0.1(CV)
17 / 10 / 5 / 1(EM)
3 / 1 / 0.08(CV)
10 / 5 / 3 / 1
読出しノイズ
(e-@10 MHz,代表値)
130 (@30 MHz)
<1 (EM on)
89 (@17 MHz)
<1 (EM on)
48
<1 (EM on)
最低冷却温度
(℃, 代表値)
空冷 -80
(-60@30MHz)
-80 -85
水冷 -95
(-75@30MHz)
-100 -100
暗電流
(e-/pixel/sec, 代表値)
0.0005
(@-85℃)
0.001
(@-85℃)
0.002
(@-85℃)
ダイナミックレンジ 16 bit 14 bit(@10、5、3、1 MHz)
16 bit(@1 MHz)
EMゲイン(times) 1〜1000
フレームレート(frame/sec) 26 56 513
EMCCD-amplified
background events
(events/pixel)
(@1000倍ゲイン&-85℃)
0.005 0.05
インターフェイス USB3.0 USB2.0 PCIe
センサータイプ #BV,BVF,UVB,#EX,EXF #BV,UVB
  • *量子効率、暗電流はセンサータイプによって異なります。詳細は弊社へお問い合わせください。
Andor iXon量子効率曲線
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よくいただくご質問

  • EMCCDと通常のCCDの違いは何ですか

    EMCCDはセンサー上で電子増倍できるEMモードと、通常のCCDモードを切り換えて使用できます。EMCCDは微弱光イメージをビデオレートで観察する場合に威力を発揮します。
  • 同じく信号を増幅するICCDとの違いは何ですか

    ICCDはCCDセンサーの前段に置かれたイメージインテンシファイア(I.I.)で増幅するのに対して、EMCCDはCCDセンサーで検出した信号を増幅します。ICCDの信号増幅はEMCCDと比較してノイズが多く、また、I.I.の空間分解能はCCDと比較して悪いため画像が若干ぼけます。約ミリ秒以上の露光時間で測定する場合はiXonが適しています。一方、ICCDはナノ秒でゲーティングができるので瞬間現象の測定で必須となります。
  • 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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