Caméra EMCCD HNü

L'EMCCD de pointe

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Le plus haut RSB en imagerie à faible flux

La caméra EMCCD HNü offre le plein potentiel d’une caméra EMCCD haut de gamme : une élimination complète du bruit de fond. L’intégration du contrôleur de CCD breveté CCCP maintient l’injection de charges à son minimum tout en  permettant des gains EM jusqu’à 5000. L’enceinte interne de la HNü assure également des conditions optimales pour son fonctionnement en refroidissant la puce à -85 ° C à l’air. Bref, elle est la caméra tout indiquée pour des applications utilisant le comptage de photons.

Cliquer sur les signes + ci-dessous pour obtenir davantage d’informations.

Le niveau de bruit le plus faible et le gain EM le plus élevé

La série HNü inclut deux éléments-clé qui, ensemble, génèrent un bruit minimal, essentiel pour l’imagerie à faible flux :

  • Une enceinte unique, dont l’assemblage et les matériaux respectent les plus hautes exigences de vide, ainsi qu’une unité de refroidissement thermoélectrique garantissent une température de fonctionnement optimale de -85 °C avec une précision de 0.01 °C et ce, même en exploitant la totalité de la zone d’imagerie de la caméra à 20 MHz. Conséquence : une diminution du bruit d’obscurité tout en maintenant un transfert de charge (CTE) optimal sur la totalité du détecteur.
  • Le Contrôleur de CCD pour le comptage de photons (CCCP), une technologie brevetée de Nüvü Camēras, diminue l’injection de charges, source de bruit dominante à grande vitesse d’acquisition, tout en contrôlant la caméra en mode inversé (IMO) afin de réduire le courant d’obscurité. À cette fin, touts les dispositifs fabriqués par Nüvü Camēras ne fonctionnent qu’en IMO.

La technologie de Nüvü Camēras n’emploie aucun algorithme de filtrage du bruit; elle s’applique plutôt à réduire radicalement le niveau de bruit généré par un EMCCD. Cette distinction est capitale, car l’homologation scientifique des procédés de filtrage du bruit est loin de faire l’unanimité étant donné le risque inhérent de suppression d’authentiques photons dans une image.

Le contrôleur CCCP de Nüvü Camēras fournit le gain EM le plus élevé — jusqu’à 5000 — tout en diminuant le bruit de fond afin d’assurer une détection supérieure en imagerie de faible luminosité.

Les graphiques suivant démontrent la faible intensité du signal d’arrière-plan pour les trois modèles de la caméra EMCCD HNü.



Une acquisition plus rapide, jusqu’à 20 MHz

En plus de l’agrégation de pixels (binning), des options de recadrage ainsi que l’utilisation de multiples régions d’intérêt (mROI) entièrement personnalisables, la HNü offre une variété de vitesses d’acquisition. La combinaison de ces paramètres répond à toutes les exigences quant aux vitesses d’acquisition des applications à faible flux lumineux.

Les détecteurs EMCCD sont conçus et optimisés par un fabricant de première qualité pour une vitesse de lecture déterminée. Cependant, repousser leurs limites pour parvenir à des vitesses d’acquisition plus élevées que celles recommandées par le fabricant entraîne une plus grande injection de charge (CIC). CCCP, qui gère les opérations du EMCCD, génère un niveau exceptionnellement bas de CIC : les acquisitions haute vitesse deviennent ainsi plus efficaces.

Un rendement quantique optimal

Afin de détecter un maximum de photons, les caméras EMCCD doivent optimiser le rendement quantique global, qui dépend à son tour du rendement quantique du détecteur.

Généralement, les détecteurs EMCDD sont conçus pour des applications à bande moyenne ou pour des applications à faible frange. Pour en apprendre davantage sur la façon dont les appareils EMCCD optimisent le rendement quantique en fonction de chaque type d’application, consultez la section Infos sur l’EMCCD.

Efficacité quantique de la caméra HNü 512.

L’option bande moyenne est proposée pour tous les modèles HNü (128, 514 et 1024).

L’option faible frange n’est offerte que pour les modèles HNü 512 et 1024.

Fenêtre optique optimale

Le choix de la bonne fenêtre optique va de pair avec la sélection du capteur qui satisfait aux exigences d’une application donnée. En effet, la fenêtre est conçue afin de maximiser la transmission de la lumière en fonction de la largeur de bande du détecteur.

Planéité à λ/10

La qualité de la fenêtre influence l’uniformité de la longueur d’onde de photons qui sont émis vers le détecteur. Nüvü Camēras n’emploie que des fenêtres dont la planéité est d’au moins λ/10, garantissant ainsi une qualité d’image optimale.

Une intégration facile

Son format compact incorporant le contrôleur CCCP fait de la caméra HNü un instrument de petite dimension facile d’utilisation. La HNü est munie d’une monture de type C et de trous de fixation standard à l’avant, ainsi que des barres de maintien sur les côtés. Elle est ainsi conçue pour une intégration facile et rapide à n’importe quel système. La HNü permet également le transfert de données via Ethernet Gigabit ou Camera Link pour une transmission ultrarapide et fiable des données.

Le système de refroidissement thermoélectrique de la caméra HNü ne nécessite aucune maintenance. Toutes ses pièces sont conditionnées conformément aux plus hautes exigences de vide. Tous les joints sont métalliques et les pièces sont manipulées dans une salle blanche de classe 10 000 afin d’obtenir un cycle de vie maximal de vide sans maintenance.

Une performance optimisée en imagerie à faible flux

Non seulement le contrôleur de CCCP est totalement intégré dans le volume du boîtier de la caméra, dont les dimensions sont de 6,125 po × 6,125 po × 7 po, mais même la taille du bloc d’alimentation a été réduite (5 po × 3,5 po × 5,5 po) afin d’optimiser le format et l’efficacité de la HNü.

Aussi, l’obturateur intégré prolonge le cycle de vie du détecteur, permet l’acquisition d’images noires et peut être télécommandé au moyen du logiciel NüPixel selon les exigences des applications.

Il suffit de sélectionner un refroidissement à air (-85 °C à une cadence d’image de 20MHz) ou le refroidissement à eau (-90 °C à une cadence d’image de 20MHz), avec une précision de 0,01 °C, pour obtenir le courant d’obscurité le plus faible et les meilleures images à faible flux.

Des capteurs adaptés à toutes les applications

Idéale pour les acquisitions rapides  Fiche technique HNü128 Fiche technique HNü128 AO
Idéale pour les acquisitions rapides et pour les champs de vision larges, avec un bruit minimal Fiche technique HNü512 Fiche technique HNü512 IS
Idéale pour les champs de vision larges  Fiche technique HNü1024

Un service entièrement intégré

Outils logiciels

Le logiciel NüPixel est un outil convivial et d’utilisation intuitive pour le paramétrage, l’acquisition et l’analyse d’images et de séquences obtenues au moyen d’une caméra Nüvü.

Aux fins de la programmation sur mesure, une trousse d’outils logiciels complémentaire est comprise.

Une variété de pilotes pour des logiciels tiers ainsi que des services de consultation sont également offerts.



Service

En plus d’un manuel facile d’utilisation visant l’installation et l’utilisation autonomes de ses produits, Nüvü Camēras offre des services de formation et d’installation partout dans le monde. Notre équipe se passionne pour le développement de l’imagerie à très faible flux. Ainsi, nous offrons un éventail de services visant à minimiser le délai entre l’achat et les découvertes anticipées.

Garantie

Nüvü Camēras est une entreprise canadienne spécialisée dans la conception et la fabrication de caméras EMCCD novatrices destinées à des disciplines où l’instrumentation d’avant-garde stimule l’innovation. Nous améliorons la performance de l’imagerie dans de nombreux domaines, notamment en recherche biomédicale, en astronomie et en photonique. Aussi, nos produits bénéficient d’une solide garantie qui comprend deux ans sur les pièces et la main-d’œuvre (sous réserve des modalités et conditions stipulées dans le manuel d’utilisation propre à chaque produit).

Garantie prolongée offerte sur demande.

Démonstration

EMCCD plus noir — moins de bruit

Nüvü Camēras fabrique la caméra EMCCD la plus sombre. Le secret? Son contrôleur CCCP, une technologie innovante qui supprime l’injection de charge (CIC), et un système de refroidissement à effet Peltier ingénieux. La caméra HNü fonctionne entre -85 et -90 °C avec une précision exceptionnelle pour atténuer à la fois le CIC et le courant d’obscurité, ou bruit thermique.

Les images ci-dessous illustrent l’accumulation de courant d’obscurité quand l’obturateur est fermé. Plus l’image est sombre, moins elle renferme de bruit.

EMCCD de Nüvü Camēras. Autres EMCCD.

Conditions d’acquisition : refroidissement à – 85 °C, vitesse de lecture de 10 MHz, gain EM de 5000 pour l’EMCCD de Nüvü Camēras et de 1000 pour les autres EMCCDs.

Aucun étalement de pixels — qualité d’image supérieure

Au cours d’un transfert de charge à haute vitesse, le déplacement des électrons d’un puits de potentiel à un autre peut être incomplet, laissant quelques charges derrière. Par conséquent, les électrons restants augmentent artificiellement la luminosité de certains pixels, ce qui diminue la qualité globale d’une image en raison du flou qu’ils génèrent. Néanmoins, le contrôleur CCCP de Nüvü Camēras préserve l’efficacité de transfert de charge même à faible température et permet un gain EM supérieur en plus de réduire l’induction de charges (CIC), menant à des images d’une qualité exceptionnelle.

Efficacité de transfert decharge de la technologie de Nüvü Camēras. Étalement de pixels dû à unemauvaise efficacité de transfertde charge.

Conditions d’acquisition : refroidissement à – 85 °C, vitesse de lecture de 10 MHz, gain EM de 5000 pour l’EMCCD de Nüvü Camēras et de 1000 pour les autres EMCCDs.

La meilleure caméra pour l’imagerie en comptage de photons

Comme son nom l’indique, le contrôleur de CCD pour le comptage des photons (CCCP) a été délibérément conçu pour l’imagerie à comptage de photons; le recours à des horloges sinusoïdales plutôt que des horloges carrés pour déplacer les électrons à travers le EMCCD réduit significativement l’induction de charges. Au final : un bruit d’arrière-plan nettement inférieur. Ainsi, le EMCCD est en mesure de discriminer un événement généré par un seul photon et peut effectivement fonctionner en mode de comptage de photons lorsque le bruit de fond est faible.

Dans les cas extrêmes où l’intensité prévue est d’un seul photon par pixel par seconde, voire moins, le comptage de photons de mode (PC) est la solution idéale pour obtenir des images de haute qualité. En éliminant le facteur de bruit excédentaire (ENF) et en déterminant le bon seuil de détection, chaque pixel est analysé individuellement pour confirmer la présence de photons en dépit des diverses sources de bruit.

Les images ci-dessous présentent des images à très faible flux lumineux — des échantillons bioluminescents de faibles concentrations — et illustrent tout le potentiel de l’imagerie en comptage de photons dans de telles conditions. Toutes les figures sont fournies par le Centre hospitalier de l’Université de Sherbrooke.

Acquisition unique d’une durée de 30 secondes en mode conventionnel (CCD). Aucun détail n’est visible; pourtant, plusieurs échantillons d’ATP bioluminescent sont présents.

L’utilisation du registre de multiplication d’électrons a pour effet de supprimer le bruit de lecture, ce qui révèle les échantillons d’ATP bioluminescents en 5 secondes. Ainsi, les six concentrations d’ATP sont détectables avec des rapports signal-sur-bruit variant de 1,9 à 14,1 (ou, de façon équivalente, de 2,8 dB à 11,5 dB).

Le mode comptage de photons d’un EMCCD augmente le contraste de l’ensemble des échantillons d’ATP en supprimant le facteur de bruit excédentaire (ENF), ce qui améliore la qualité de l’image. Le rapport signal-sur-bruit a sensiblement augmenté, passant de 6,6 à 51,3 (équivalent à une plage de 8,2 dB à 17,1 dB).

Pour obtenir un devis

Vous avez des questions sur l’EMCCD ou sur l’imagerie à faible flux? Les experts de Nüvü Camēras peuvent vous conseiller sur vos options d’imagerie. Grâce à notre technologie brevetée, nos caméras EMCCD haut de gamme peuvent à la fois augmenter la qualité de l’image et les taux d’acquisition de votre application à faible flux lumineux. N’hésitez pas à communiquer avec notre équipe pour obtenir de plus amples renseignements.