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Back-Illuminated-Deep-Depletion-CCD-Detektoren mit Fringe ...

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<strong>Back</strong>-<strong>Illuminated</strong>-<strong>Deep</strong>-<strong>Depletion</strong>-<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

<strong>mit</strong> <strong>Fringe</strong>-Suppression-Technologie<br />

Die iStar I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> von Andor<br />

Technology <strong>mit</strong> integriertem Digitalen Delay-<br />

Generator und 50% Quanteneffizienz<br />

Andor Technology, führender Hersteller von gekühlten<br />

16 Bit <strong>CCD</strong>-, EM<strong>CCD</strong>- und I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong>, setzt <strong>mit</strong><br />

den innovativen Modellen der iStar Reihe neue Maßstäbe<br />

bei intensivierten <strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong>. Die herausragenden<br />

Eigenschaften sind:<br />

n Quanteneffizienz bis 50%<br />

n Integrierter Digitaler Delay Generator DDG<br />

n Interne Verzögerungszeit nur noch 35 ns<br />

n Optische Pulsbreiten


<strong>Back</strong>-<strong>Illuminated</strong>-<strong>Deep</strong>-<strong>Depletion</strong>-<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

<strong>mit</strong> <strong>Fringe</strong>-Suppression-Technologie<br />

Aufbau I<strong>CCD</strong><br />

Es stehen MCP-Bildverstärker <strong>mit</strong> 18 mm bzw. 25 mm<br />

Nutzdurchmesser für die iStar <strong>Detektoren</strong> zur Verfügung.<br />

Integrierter Digitaler Delay Generator DDG<br />

Andor ist weltweit der einzige Hersteller, der einen<br />

Digitalen Delay Generator direkt im Kamerakopf der<br />

iStar I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> integriert hat. Dies reduziert die<br />

interne Verzögerungszeit von mindestens 120 ns bei<br />

I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> <strong>mit</strong> externem Delay Generator auf nur<br />

noch 35 ns. Der Signaljitter beträgt nur noch 25 ps.<br />

Die Verstärkung kann per Software von 0 bis 255<br />

eingestellt werden; die Pulszeit, die Pulsbreite und die<br />

Verzögerungszeit von 0 ns bis 25 s in Schritten von<br />

25 ps. Der TTL-Triggerausgang ist ebenfalls programmierbar<br />

und zwar <strong>mit</strong> einer Verzögerung von 0 ns bis<br />

25 s in Abständen von 16 ns.<br />

Kompaktes und modernes Design<br />

Trotz des in den Detektorkopf integrierten Funktionsgenerators<br />

besitzen die iStar <strong>Detektoren</strong> die Andortypischen<br />

handlichen Abmessungen. Sie betragen<br />

lediglich 208 mm x 102 mm x 127 mm. Die Steuerung<br />

des iStar I<strong>CCD</strong>-Detektors erfolgt über eine PCI-Karte.<br />

Eine zusätzliche externe Steuerbox wird nicht benötigt.<br />

Fernsteuerung<br />

Eine weitere Neuerung ist die Möglichkeit, die iStar<br />

<strong>Detektoren</strong> fern zu steuern. Von jedem Ort im Labor<br />

können Verstärkung, Pulszeit, Verzögerungszeit und TTL-<br />

Triggerausgang per Fernbedienung eingestellt werden.<br />

Die Optimierung des experimentellen Aufbaus wird so<br />

enorm vereinfacht.<br />

Softwaresteuerung<br />

Alle Funktionen und Aufnahmeparameter der I<strong>CCD</strong>-<br />

<strong>Detektoren</strong> der iStar Reihe werden von Andors Solis<br />

Software gesteuert. Manuelle Einstellungen von Aufnahme-<br />

und Triggermodus sowie Verstärkung sind nicht notwendig,<br />

sondern erfolgen ebenfalls über die Software.<br />

Messabläufe können dadurch vollständig automatisiert<br />

werden.<br />

Alternativ bzw. zusätzlich gibt es ein Software-Entwicklungspaket,<br />

da<strong>mit</strong> Sie die iStar in Ihre eigenen<br />

Programme einbinden können. Unterstützt werden u.a.<br />

C, C ++ , Visual Basic, LabView, HP Vee und Delphi. Das<br />

Software-Entwicklungspaket gibt es auch für Linux.<br />

IntelliGate<br />

Mit Andors exklusiver IntelliGate Option werden<br />

Photokathode und MCP gleichzeitig gepulst. Dadurch<br />

wird auch im UV ein Blockungsverhältnis von >10 7 :1<br />

sichergestellt. Ohne Pulsen der MCP-Spannung liefert<br />

ein MCP-Bildverstärker trotz gesperrter Photokathode<br />

ein Signal, da UV-Photonen direkt in der MCP Elektronen<br />

erzeugen.<br />

Ausführliche Informationen zu IntelliGate finden Sie<br />

im Artikel „IntelliGate Bildverstärker“ auf unserer Webseite<br />

www.lot-oriel.com/ccd.<br />

Please contact: Dr. Thorsten Pieper, phone: +49 6151 8806-754, eMail: pieper@lot-oriel.de<br />

or Jochen Hanf, phone: +49 6151 8806-56, eMail: hanf@lot-oriel.de<br />

or Olaf Koschützke, phone: +49 6151 880643, eMail: koschuetzke@lot-oriel.de<br />

LOT-Oriel Group Europe. Im Tiefen See 58. D-64293 Darmstadt. phone: +49 6151 8806-0. fax: +49 6151 896667. www.lot-oriel.com/de


<strong>Back</strong>-<strong>Illuminated</strong>-<strong>Deep</strong>-<strong>Depletion</strong>-<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

<strong>mit</strong> <strong>Fringe</strong>-Suppression-Technologie<br />

Ultrakurze Belichtungszeiten<br />

Durch schnelles Schalten der Photokathodenspannung<br />

sind Belichtungszeiten von 1,2 ns bei 16 Bit Dynamikbereich<br />

zu erreichen. Die Elektronik hierfür befindet<br />

sich direkt am Bildverstärker (Close Coupled Gating TM ).<br />

Erst dadurch werden die notwendigen extrem kurzen<br />

und steilen Spannungsflanken erreicht.<br />

Einzelphotonenempfindlichkeit<br />

Die hohe Verstärkung von MCP-Bildverstärkern von<br />

>10 4 Photonen/Photon ermöglicht selbst bei Belichtungszeiten<br />

im ns-Bereich den sicheren Nachweis von<br />

einzelnen Photonenereignissen.<br />

Quanteneffizienz<br />

Die spektrale Empfindlichkeit von I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

hängt von der im MCP-Bildverstärker verwendeten Photokathode<br />

ab. Für den gesamten Spektralbereich vom<br />

UV (180 nm) bis zum Nahen Infrarot (1000 nm) gibt<br />

es geeignete Photokathoden auf Quarz- bzw. Glaseingangsfenster.<br />

Für den VUV-Bereich bis 120 nm besteht<br />

die Möglichkeit, anstelle von Quarz ein Eingangsfenster<br />

aus MgF 2 zu verwenden.<br />

Quanteneffizienzen von Photokathoden der 2. Generation<br />

3. Generation Bildverstärker ohne Ionenschutzfilm<br />

Andor bietet bereits seit Juli 2002 iStar I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

<strong>mit</strong> 50% Quanteneffizienz an. Traditionelle<br />

3. Generation Bildverstärker besitzen einen Ionenschutzfilm<br />

auf der MCP, da die GaAs-Photokathoden<br />

extrem empfindlich gegenüber Ioneneinschlägen sind.<br />

Der Ionenschutzfilm verringert jedoch die effektive<br />

Quanteneffizienz der Photokathode erheblich. Andor<br />

verwendete als erster Hersteller 3. Generation Bildverstärker<br />

ohne Ionenschutzfilm. Die Lebensdauer wird<br />

dadurch nicht beeinflusst.<br />

Quanteneffizienzen von Photokathoden 3. Generation ohne<br />

Ionenschutzfilm<br />

Please contact: Dr. Thorsten Pieper, phone: +49 6151 8806-754, eMail: pieper@lot-oriel.de<br />

or Jochen Hanf, phone: +49 6151 8806-56, eMail: hanf@lot-oriel.de<br />

or Olaf Koschützke, phone: +49 6151 880643, eMail: koschuetzke@lot-oriel.de<br />

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<strong>Back</strong>-<strong>Illuminated</strong>-<strong>Deep</strong>-<strong>Depletion</strong>-<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong><br />

<strong>mit</strong> <strong>Fringe</strong>-Suppression-Technologie<br />

Quanteneffizienzen von Photokathoden 3. Generation ohne<br />

Ionenschutzfilm<br />

<strong>CCD</strong>-Formate<br />

Es stehen verschiedene <strong>CCD</strong>-Formate für die iStar <strong>Detektoren</strong><br />

zur Auswahl.<br />

Für Spektroskopie:<br />

n iStar DH720 (1024 x 256 Pixel, 26 µm x 26 µm)<br />

In Kombination <strong>mit</strong> einem 18 mm Bildverstärker haben<br />

die DH720 I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> 690 x 256 aktive<br />

Pixel. Wird ein Bildverstärker <strong>mit</strong> 25 mm Nutzdurchmesser<br />

verwendet, so sind es 960 x 256 aktive<br />

Pixel.<br />

n iStar DH740 (2048 x 512 Pixel,<br />

13,5 µm x 13,5 µm)<br />

Mit einem 18 mm Bildverstärker sind es<br />

1330 x 512 aktive Pixel.<br />

Für Imaging:<br />

n iStar DH734 (1024 x 1024 Pixel, 13 µm x 13 µm)<br />

n iStar DH712 (512 x 512 Pixel, 24 µm x 24 µm)<br />

Selbstverständlich können alle 4 iStar Modelle sowohl<br />

für Spektroskopie als auch für Imaging genutzt werden.<br />

Dunkelstrom<br />

Durch thermoelektrische Kühlung auf bis zu -35 °C wird<br />

ein vernachlässigbarer <strong>CCD</strong>-Dunkelstrom erreicht.<br />

Zusammenfassung<br />

Die Innovationen der iStar I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> orientieren<br />

sich an den Bedürfnissen des Anwenders. Die herausragenden<br />

Merkmale sind:<br />

n Bis 50% Quanteneffizienz<br />

n Der integrierte Digitale Delay Generator verringert<br />

den experimentellen Aufwand erheblich und reduziert<br />

die interne Verzögerungszeit bei externer Triggerung<br />

auf nur noch 35 ns.<br />

n Zeitauflösung 10 7 :1 auch im UV<br />

n Modernes, kompaktes Design<br />

n Die Fernsteuerung erleichtert die Justierung des optischen<br />

Aufbaus.<br />

n Die vollständige Softwaresteuerung macht die Datenaufnahme<br />

komfortabler.<br />

Die iStar I<strong>CCD</strong>-<strong>Detektoren</strong> sind daher die erste<br />

Wahl, wenn es um anspruchsvolle Messaufgaben in<br />

Spektroskopie oder Imaging geht.<br />

Please contact: Dr. Thorsten Pieper, phone: +49 6151 8806-754, eMail: pieper@lot-oriel.de<br />

or Jochen Hanf, phone: +49 6151 8806-56, eMail: hanf@lot-oriel.de<br />

or Olaf Koschützke, phone: +49 6151 880643, eMail: koschuetzke@lot-oriel.de<br />

LOT-Oriel Group Europe. Im Tiefen See 58. D-64293 Darmstadt. phone: +49 6151 8806-0. fax: +49 6151 896667. www.lot-oriel.com/de

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