在CCD相机装箱x射线检测是什么?

CCD组成的4像素成像阵列,在灰色,读出下面的注册,在蓝色的。电荷在右下角的像素表示的像素。

CCD的用途广泛设备和读出模式可以操纵来实现各种效果。其中最常用的是装箱。装箱允许费用从相邻的像素组合传感器的电荷通过放大器读出之前,在CCD的主要噪声源。这可以提供更快的读出速度和改善福利和空间分辨率降低信号噪声比。

为了说明两者的区别读出模式我们已经使用一个一步一步读出图。

CCD组成的图是4像素成像阵列,在灰色,读出下面的注册,在蓝色的。电荷在右下角的像素表示的像素。

重要的是要强调两个读出方案的主要区别。首先我们实现的完整空间分辨率传感器阵列。在封存的例子中我们已经减少了4像素模式单一像素Superpixel,因此失去了空间分辨率。然而,分箱操作需要更少的步骤读出传感器,因此更快。通常装箱2 x 2的两倍;这是通过将读出寄存器只有每两垂直变化。这种关系是如果我们装箱3 x 3或4 x 4的CCD读出分别是3和4倍。

1。光线均匀地落在四个像素并创建一个负责20 e -在一年的四个像素。
2。第一个行动是电荷转移到下一行。从最低的像素被转移到读出寄存器。3所示。(一)单一像素读出,读出寄存器中的电荷转移到正确的读出放大器。(B)在装箱操作电荷转移下来,从第一行添加,或总结,第一行读出寄存器。
4所示。(一)单像素读出,第一个像素读出而再次读出寄存器转移转移电荷在第二像素读出放大器。(B)在装箱操作两个对两个像素的总结电荷转移到读出放大器。
5。(A)在单个像素读出,下一行垂直转移到读出寄存器。(B)在装箱操作再次读出寄存器移位和电荷的五个像素读出放大器读出。
6。(A)在单一像素读出模式中,读出寄存器再次转移到正确的读出下一个像素。分箱操作已经完成。
7所示。(一)单像素读出再次转移到正确的读出寄存器读出最终的像素。

封存的例子也突显出装箱提高了信噪比。如果我们假设CCD读出噪音10 e -,然后在单像素的例子中读出每个像素的噪声10 e -因此我们实现的信号噪声比2:1 (e - 20日/ e - 10)。即使我们随后和四个像素在计算机读出信噪比是4:1。在总结四个像素的指控,我们信号(4 x 20求和。e。80 e -)和添加噪声的正交即√噪音的平方之和(√4 X (e - 10日)2。e - 20日)。

在封存的例子中没有噪音,直到信号读出放大器的信噪比是8:1 (80 e / e - 10)即两倍好单一像素读出模式。

最常见的一种应用程序的自定义装箱在x射线能量色散谱在低通量条件下与事件更高能量x射线光子可以直接检测到的大superpixel获得低噪声的优点和更快的读出实现用户可定义的最优性能。