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              低噪聲、高分辨、高幀速,濱松推出世界首臺光子定量科研級相機
              發布時間:2021-05-20

              濱松公司利用獨有的設計技術,并采用以最新制造技術新研發出的2D CMOS圖像傳感器,成功研制出擁有0.27e rms的極致低噪聲,且具備940萬像素(4.6 μm像素尺寸)的超高分辨科研級相機“ORCA?-Quest qCMOSTM C15550-20UP”。


              由于光電信號轉換時的噪聲是決定相機檢測極限的重要因素,我們通過將噪聲抑制到低于光的最小單位光子(光粒),在世界上首次實現了光子數的準確測量,并對所測到的2D光子數進行成像。這將使我們能夠更準確地觀察離子和中性原子等的量子狀態,有望促進以量子計算機(*)等其他量子技術的研究和開發。本產品將于2021年5月20日(星期四)正式上市。


              ※量子計算機:作為量子的離子和中性原子等可處于“即是1又是0”的重疊狀態。利用這種特性可以進行并行處理,是一種有望解決目前在時間和規模維度上無法解決問題的計算機。


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              ORCA?-Quest qCMOSTM 相機 C15550-20UP


              產品概要


              該產品采用了新研發的高性能2D CMOS圖像傳感器,是世界上首臺實現光子定量的科研級相機。 濱松公司一直從事研發,生產和銷售用于微弱熒光,發光現象成像應用的低噪聲科研級相機。這次利用濱松獨有的設計技術,優化像素結構的設計,并利用先進的精密半導體制造技術,開發了世界首個具有極致低噪聲,且高像素數,高分辨率,并可實現高速讀取的2D CMOS圖像傳感器。此外,利用長年積累的低噪聲相機電路設計技術,高精度探測器冷卻技術,獨有的信號處理技術,有效抑制了2D CMOS圖像傳感器各像素出現的不均勻現象。由此,我們成功地開發了世界首臺可實現光子定量,且可獲得高可靠性測定結果,有助于推動科學的進步以及未知領域研發的科研級相機。


              本產品通過對來自離子,中性原子等的光量進行定量成像,可以準確觀察其量子狀態,有望加速量子計算機為代表的各種量子技術的研究和開發。此外,由于它可以在寬廣視場中對極弱的光現象進行成像,也預計有望應用于天文和生命科學領域。


              今后,我們將面向國內外大學和企業的研究人員進行銷售,并在多個領域中開拓2D光子數識別測量的新應用。


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              發射熒光的中性原子(左)和獵戶座大星云(右)的成像圖像


              產品特點


              1. 1、采用新研發的高性能2D CMOS圖像傳感器

              2. 利用濱松獨有的設計技術和最新的制造技術,成功研發了世界首個具有極致低噪聲的2D CMOS圖像傳感器。此外,采用溝槽結構,將2D CMOS圖像傳感器的像素一個一個地隔開,減少像素之間的串擾,且通過背照模式同時實現了高量子效率和高分辨率。再有,在具有940萬像素的高像素的同時,其信號的讀取速度從原來的約27百萬像素每秒到約47百萬像素每秒,提高了約1.7倍。


              3. 2、世界上首臺實現2D光子數識別測量的相機

              4. 利用濱松長年積累的相機低噪聲電路設計技術,高精度傳感器冷卻技術和獨有的信號處理技術,通過抑制每個像素的電特性變動,最大限度發揮了2D CMOS圖像傳感器的性能。 以上種種,我們成功研發了世界首臺用于2D光子數識別測量,實現噪音為傳統產品約三分之一,僅0.27e rms的極致低噪聲科研級相機。


              研發背景


              濱松公司自1980年以來一直研發,生產并銷售低噪聲的科研級相機。目前為生命科學等學術領域以及工廠自動化領域等需要對極弱熒光和發光現象進行成像技術的各種場景提供產品。為滿足市場對進一步降低噪聲的要求,我們致力研發具備極致的低噪聲,并實現了2D光子數字計測的科研級相機。


              主要規格


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