低至亚微米分辨!高分辨、高灵敏度X射线CCD/sCMOS相机
根据 X 射线能量转换为相应电荷的方式不同,X 射线相机可以分为间接和直接探测两类。目前基于光子计数的像素化 X 射线直接探测器, 得益于其高探测效率、零噪声、高帧率、能量窗口筛选能力,低点扩散等特点,使得其在 X 射线衍射,散射,关联光谱等弱光或有时间分辨要求的应用得到广泛的应用,在 X 射线能谱成像领域带来了质的飞跃,目前商业化的医用能谱 CT 已经面世。此项技术的发展充分践行科学技术造福人类的终极目的,从基础研究及应用,到科学装置,随之是实验室及商业化医学应用。但是目前光子计数的像素化 X 射线直接探测器的最小像素尺寸为 55μm*55μm,其不能满足 X 射线微纳 CT、显微成像,计量学等应用方向对于更小像素的需求。因此,目前高分辨 X 射线间接探测相机在如上领域具有不可替代的作用。1X 射线间接探测相机基本原理及类型X 射线间接探测相机基本结构是高能的 X 射线打在闪烁体上,随之转为可见光,部分可将光通过光学耦合器件耦合到后端的 CCD 或 CMOS 传感器上。光学耦合器件包含两种:透镜和光锥或光学面板。 透镜组耦合 光锥耦合主要性能差异-透镜组耦合VS光锥耦合光锥耦合 X 射线相机的的光传输效率是透镜耦合的 4 倍。主要是因为光锥的耦合效率高;透镜耦合 X 射线相机的空间分辨率可以低至亚微米水平,但是光锥不行,是因为光锥的光纤尺寸为几个微米。2捷克 RITE 公司的低至亚微米分辨的高性能X射线 CCD/sCMOS 相机捷克 RITE 公司主要提供透镜耦合(fiber coupled,LC)和光锥耦合(fiber coupled,FC)两种高分辨间接探测X射线相机。进一步根据传感器不同,可分为电荷耦合(CCD)和互补型金属氧化物(CMOS)两种版本。探测器采用一体化结构,小巧紧凑,结实坚固,易操作易集成,从原材料的采购,到生产及成品测试都经过严格的把关,不仅性能优越而且坚固耐用。适用于微米及亚微米的 X 射线显微成像、X 射线显微 CT、X 射线计量学等应用。3XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机主要特点多个镜头可简单切换,实测空间分辨率500nm-7µ m; 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声; 一体化设计,易于安装和操作,无需水冷,USB 传输,软件友好。可提供真空版本,光谱范围可扩展到 EUV 能段。XSight&trade LC 真空版-EUV 可更换镜头单元规格参数参数Xsight Micron LC X-rayCCD CameraXsight Micron LC X-raysCMOS Camera芯片类型CCDsCMOS像素数3300x25002048x2048视场Model LC 02700.90 mm (H) x 0.68 mm (V)Model LC 02700.67 mm (H) x 0.67 mm (V)Model LC 05401.8 mm (H) x 1.36 mm (V)Model LC 05401.33 mm (H) x 1.33 mm (V)Model LC 10803.60 mm (H) x 2.70 mm (V)Model LC 10802.66 mm (H) x 2.66 mm (V)Model LC 21607.2 mm (H) x 5.4 mm (V)Model LC 21605.32 mm (H) x 5.32 mm (V)Model LC 432014.40 mm (H) x 10.80 mm (V)Model LC 432010.64 mm (H) x 10.64 mm (V)有效像素尺寸及空间分辨率(JIMA RT RC-02(center area, 8 keV))Model LC 0270 0.275μm / 0.4 μmModel LC 0270 0.325μm / 0.5 μmModel LC 0540 0.55μm /0.6 μmModel LC 0540 0.65μm /0.8 μmModel LC 1080 1.1μm / 1.5 μmModel LC 1080 1.3μm / 1.5 μmModel LC 2160 2.2μm / 3.0 μmModel LC 2160 2.6μm / 3.0 μmModel LC 4320 4.4μm / 7.0 μmModel LC 4320 5.2μm / 7.0 μm能量范围5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)5-30 KeV(真空版可到EUV波段>50eV)读出噪声7.5e- RMS1.4e- RMS暗电流0.001e-/pix/s@-30℃0.14e-/pix/s@0℃(风冷)0.04e-/pix/s@-10℃(水冷)帧率-3 fps-40 fps动态范围2800:121400:1XSight&trade LC 透镜耦合高分辨 X 射线相机搭建在理学 nano 3D X 射线显微系统中:应用示例蜱虫0.4 micron resolution蚂蚁头部图像 taken by a 0.27 um pixel array4XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机二维(2D)X 射线 XSight&trade FC 系列相机,由薄荧光屏,光锥和相机组成。与透镜耦合版本相比,光纤耦合探测器的的灵敏度大约高 20 倍。也分为 CCD 和 sCMOS 版本。可应用于 X 射线显微镜,X 射线形貌术,X 射线光学调整和计量学、X 射线成像等应用。 紧凑坚固的设计,可防止因散射的 X 射线直接撞击传感器而产生噪声。机身底部配 M6(CCD版)/ ¼ " 20 UNC(sCMOS版)标准螺纹,易于集成。一体化机型,易于安装和操作,无需水冷,USB(CCD)/Camera Link Full (sCMOS) 传输,软件友好。XSight&trade FC 5400CCD 相机XSight&trade FC 2160CCD 相机XSight&trade µ RapidsCMOS相机规格参数参数Xsight Micron FCCCD CameraFC5400Xsight Micron FCCCD CameraFC2160Xsight μRapid Camera芯片类型全帧CCD全帧CCDsCMOS像素数3326 x 25043326 x 25042048 x 2048视场18mm x 13.5mm7.2mm x 5.4mm13.3mm x 13.3mm实测空间分辨率16μm@8KeV8μm@8KeV20μm@8KeV能量范围5-30KeV5-30KeV5-30KeV读出噪声10e-RMS7.5e- RMS1.5(e- rms,fast scan)1.4(e- rms,slow scan)暗电流0.02e-/pix/s@-30℃0.02e-/pix/s@-30℃0.5e-/pix/s@5℃ 帧率 1 fps 1fps100(fps@full resolution,fast scan)35(fps@full resolution,slow scan)动态范围3100:1(70dB)3100:1(70dB)20000:1(fast scan)21430:1(slow scan)XSight&trade FC -光锥耦合、高灵敏度 X 射线相机搭载在理学 XRTMicron 射线形貌成像系统中用于单晶材料的无损检测:应用示例:木槿叶(8 keV,视场18.0 mm (H) x 13.5 mm (V))老鼠爪子 CT 渲染视频(由 SLS - PSI 的 TOMCAT 光束线提供)关于RITERigaku Corporation 于 2008 年在捷克首都布拉格成立了 Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o. (下简称“RITE”),配有多个专业的 X 射线实验室,作为日本理学在欧洲的 X 射线光学镜片设计、开发和制造中心。 尽管理学在 2008 年才成立 RITE,但是 RITE 前身却在业内有着超过 50 年的发展历史。团队创始成员来自捷克科学院和捷克理工大学,参与了多项(原)捷克斯洛伐克空间探测项目,是目前捷克 X 射线光学领域的领先研究学者。凭借自身在 X 射线、极紫外光学领域多年的积累,除了承担母公司理学的研发 (R&D) 任务以外,RITE 秉承着开放合作的理念,也直接向全球的工业客户、实验室科研用户提供标准或定制型 EUV/X-RAY 光学镜片和高分辨 X 射线相机等。北京众星联恒科技有限公司作为捷克 RITE 公司中国区授权总代理商,为中国客户提供 RITE 所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的 EUV、X 射线产品及解决方案。如果您有任何问题,欢迎联系我们进行交流和探讨。了解RITE光学复制技术:以创新为先导,聚焦EUV极紫外/X射线光学器件的研发- 捷克RITE