Chronos系列基于Timepix3的超快探測系統(tǒng)

Chronos系列基于Timepix3的探測系統(tǒng)

荷蘭Amsterdam Scientific Instruments（阿姆斯特丹科學(xué)儀器公司，簡稱ASI）出品的基于事件和數(shù)據(jù)驅(qū)動的探測器成像系統(tǒng)在微觀粒子等科研領(lǐng)域脫穎而出，具有如下獨特的性能：

1）無與倫比的速度

體驗無與倫比的 1.56 ns 時間分辨率。從這個角度來看，在基于幀的系統(tǒng)中，這相當(dāng)于600MHz。我們的像素讀出系統(tǒng)是與NIKHEF合作開發(fā)的，可針對每個像素獨立運行，從而消除死時間并生成納秒級事件數(shù)據(jù)記錄。

2）事件率

每秒捕獲高達(dá)300億次轟擊，實現(xiàn)原子晶格的特定狀態(tài)大場讀出、許多單光子相互作用中的量子相關(guān)性、大分子成像分析和明亮閃爍體的觀察。

3）無噪音

在室溫下享受無噪音探測。無需外部冷卻設(shè)備。

4）無縫數(shù)據(jù)集成

使用我們靈活的基于 API 的控制軟件和用于預(yù)覽的 GUI，讓您更省心。您可以編寫探測器操作腳本，以完全自動化數(shù)據(jù)采集并與整個實驗無縫集成。

主要特點：

了解Timepix3的逐像素跟蹤和時間戳數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的基于幀的替代方案相比，可提供無與倫比的洞察力。

1）增加光敏度的傳感器，轉(zhuǎn)換效率>90%

2）可從多種配置和設(shè)計中進(jìn)行選擇，包括正面和L形設(shè)置，以滿足您的特定實驗需求

3）波長范圍：400-1000nm

4）基于事件的探測：實時連續(xù)運行，每秒多達(dá)80萬個事件

5）55μm像素尺寸。通過質(zhì)心法實現(xiàn)亞像素空間分辨率（< 10 μm）

6）1.56 ns的時間分辨率，使用外部TDC信號可達(dá)到皮秒范圍

7）同時探測每個像素的到達(dá)時間和強度

8）通過Python API和GUI靈活集成，實現(xiàn)快速可視化和探測器控制

Chronos系列的哪種產(chǎn)品最適合您？

根據(jù)您的需求量身定制的特定應(yīng)用產(chǎn)品包：量子科學(xué)應(yīng)用、中子科學(xué)應(yīng)用、VMI 和質(zhì)譜應(yīng)用（即將推出），共三類產(chǎn)品

1. 量子科學(xué)應(yīng)用

● 圖像增強系統(tǒng)

● 波長范圍200-920nm

● 新的數(shù)據(jù)處理算法

● 可訪問的ASI量子用戶社區(qū)

由于Timepix3技術(shù)基于事件的特性，具有納秒級時間標(biāo)記功能，您可以毫不費力地區(qū)分和消除信號中隨機分布的噪聲。這為您的數(shù)據(jù)分析帶來了新的清晰度和精確度，實現(xiàn)了以前隱藏在噪音中的突破和見解。

我們知道，過渡到基于事件的技術(shù)可能與熟悉的基于幀的方法有很大的不同。我們致力于指導(dǎo)您完成這一轉(zhuǎn)變，并提供您所需的不同級別的支持，以充分利用這項突破性技術(shù)的潛力。

單光子靈敏度：通過和合作伙伴Photonis的Cricket2圖像增強器打包配套，可實現(xiàn)超快速單光子探測。配置高效雙MCP和P47磷光屏，可實現(xiàn)高放大率和市場上最快的光譜響應(yīng)。

1）室溫下最小的暗計數(shù)率

無需長時間集成即可實現(xiàn)高信噪比（SNR）。在室溫下，Hi-QE UV和 Green的暗計數(shù)僅為50 Hz/cm2，Hi-QE Red 的暗數(shù)為100 kHz/cm2

2）快速時間響應(yīng)磷光屏

配備P47磷光屏，您可獲得市場上最快的響應(yīng)。結(jié)合先進(jìn)的聚類算法和時間校準(zhǔn)技術(shù)，該探測器正在增強您的單光子研究。

3）實現(xiàn)亞納秒級時間分辨率

提供納秒門控選項，允許您與外部 TDC 結(jié)合使用，以亞納秒分辨率進(jìn)行時間戳，外部TDC的時間分辨率為260皮秒。

哪種產(chǎn)品最適合您？

1.1 Phoebe（菲比），一款單光子TPX3CAM探測器

● 圖像增強系統(tǒng)

● 波長范圍200-920nm

● 超快全面的tpx3數(shù)據(jù)分析

為什么要選用菲比？

因為Phoebe幫助量子光子學(xué)術(shù)界通過以下方式對單個光子進(jìn)行探測、成像和時間戳......

消除噪聲

Phoebe是一種混合像素探測器，它使用復(fù)雜的芯片上電子設(shè)備進(jìn)行實時信號處理。Phoebe 中的每個像素都有自己單獨的閾值和事件計數(shù)器，可實現(xiàn)無噪聲數(shù)據(jù)采集。與CCD不同，您無需進(jìn)行長時間的實驗即可對信號進(jìn)行積分，從而獲得可接受的信噪比（SNR）。Phoebe提供超高信噪比，因為它只對單個信號進(jìn)行計數(shù)和時間戳，從而可以進(jìn)行復(fù)雜的時間分辨數(shù)據(jù)分析。

提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的探測

只有當(dāng)傳感器表面發(fā)生事件（“命中”）時，才會讀出數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致數(shù)據(jù)負(fù)載更易于管理，優(yōu)先考慮質(zhì)量而不是數(shù)量。與傳統(tǒng)的CMOS技術(shù)相比，Phoebe消除了串行、幀讀出具有的不良后果，如：讀出緩慢、像素合并、拖尾效應(yīng)等。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像的同步采集

Phoebe可以以驚人的1.56ns間隔精確地對數(shù)據(jù)進(jìn)行時間戳。但這還不是全部 - 您可以通過時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器（TDC）無縫同步外部信號，將時間分辨率提高至260ps。使用此信息，您可以在連續(xù)數(shù)據(jù)中選擇時間窗口以創(chuàng)建圖像。

輕松集成到您的實驗中

我們的API（Serval）和GUI（Accos）有助于跨儀器控制和數(shù)據(jù)收集。您可以將TDC配置為與外部硬件（如脈沖源）集成。采集工作流程是完全可編程的，可以簡化數(shù)據(jù)收集。

即插即用解決方案

在幾個小時內(nèi)，您將見證您的第一個數(shù)據(jù)，并使用我們稱為LUNA（邏輯UNiform分析）的專用處理工具包對其進(jìn)行處理。LUNA是我們與Timepix-3技術(shù)專家用戶Peter Svihra合作開發(fā)的后處理軟件解決方案。該軟件套件消除了大量編程的需要，讓您搶占先機，為您的團(tuán)隊節(jié)省寶貴的時間。

單光子探測

通過和Photonis的Cricket2等圖像增強器打包配套，可實現(xiàn)超快速單光子探測。

1.2 Rhea（即將推出）

● 開發(fā)中

● 超快反饋量子糾錯（QEC）成像系統(tǒng)

● 適用于離子阱和原子阱

2. 中子科學(xué)應(yīng)用

● 成像和散射解決方案

● 硬中子和軟中子（束流能量范圍）

● 獨特的超分辨率算法

● 小面積或大面積選項/訪問

● 中子網(wǎng)絡(luò)

LumaCAM

什么是中子成像？

在中子透射成像或中子射線照相中，中子穿過物體以揭示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這與X射線成像非常相似。一般來說，中子是X射線的補充，當(dāng)X射線不能為致密材料提供足夠的穿透力或在輕質(zhì)材料存在下對重材料進(jìn)行成像時，中子通常被使用。然而，中子探測系統(tǒng)經(jīng)常受到各種大型和小型設(shè)施中子產(chǎn)生所固有的高背景噪聲的影響。常規(guī)相機系統(tǒng)在單個中子曝光期間積分成像，通常不提供區(qū)分粒子（例如中子和伽馬粒子）的機制，而這種區(qū)分對于低通量應(yīng)用（例如能量分辨中子成像或衍射）尤其需要。ASI和LoskoVision開發(fā)了LumaCAM系統(tǒng)，這是一種創(chuàng)新的解決方案，使研究人員能夠克服常規(guī)相機系統(tǒng)的局限性，并將中子計數(shù)用于成像。LumaCAM系統(tǒng)為廣泛的中子應(yīng)用提供了高分辨率的空間和時間！

LumaCAM系統(tǒng)

LumaCAM系統(tǒng)為中子研究人員提供了完整的基于事件的解決方案。該系統(tǒng)具有計數(shù)型中子探測、專用不透光外殼和可調(diào)節(jié)視場（FoV）

3. VMI和質(zhì)譜應(yīng)用（即將推出）

● 離子/電子的3D成像

● VMI的理想選擇

● MS和COLTRIMS

● 具有260ps時間戳的ToF視圖

● 80Mhits/s讀出速度

● 可以在菊花鏈模式下工作