Für die Spektroskopie – scientific-CMOS-Kameras von Andor Technology

Die scientific CMOS-Ka­me­­ras (sCMOS) Zyla und iStar von Andor Technology sind bereits sehr populär für anspruchsvolle Anwendungen in der Bildgebung, bei denen es auf extreme Empfindlichkeit, verschwin­dend geringes Rauschen, hohe Bildraten oder Belichtungszeiten im ns-Bereich ankommt.

Ab sofort sind die Zyla sCMOS- und die intensivierten iStar sCMOS-Kameras auch mit einer Firmware verfügbar, die speziell für spektroskopische Anwendungen entwickelt wurde. Forscher aus Physik, Chemie und Biologie sind nun in der Lage, über 27.000 Spektren/Sekunde mit hoher Empfindlichkeit und großem Kontrast aufnehmen.

Das von 16 auf 32 Bit erweiterte Da­ten­­format erlaubt es zudem, nicht nur Spektren mit sehr großem Dyna­mik­umfang aufzunehmen, sondern auch für die spätere Auswertung an den Com­­puter zu übertragen. Die über­tragene Datenmenge wird durch eine Verarbeitung in der Kamera erheblich reduziert.

Ebenfalls können bis zu 256 Spektren gleichzeitig im sogenannten Multi-Track-Modus aufgenommen werden. Die Zyla-4.2 und Zyla-5.5 sCMOS-Kameras mit 4,2 bzw. 5,5 Megapixeln können einzelne Spektren mit einer Frequenz von bis zu 26.041 bzw. 27.057 Hz aufnehmen. Werden zwei Spektren gleichzeitig detektiert, so sind es je nach Höhe und Lage der Spektren auf dem Sensor immer noch mehrere Hundert bis tausend Spektren/Sekunde. Selbst bei gleichzeitiger Aufnahme von z. B. 20 Spek­tren werden noch fast 500 Hz erzielt. 

Die Zyla sCMOS-Kameras haben eine exzellente Linearität von besser als 99,8% und zeigen im NIR-Spektralbereich im Gegensatz zu Back Illuminated CCD- und EMCCD-Detektoren keinen Etaloning-Effekt, so dass extrem genaue quantitative Messungen möglich sind. Die Kameras sind damit ideal für lichtschwache transiente Absorptionsspektroskopie mit einer Zeitauflösung von einigen 10 µs geeignet.

Die intensivierten iStar sCMOS-Kameras vereinen das extrem geringe Aus­leserauschen, die große Dynamik und die hohen Bild- und Spektrenraten der Zyla sCMOS-Kameras mit ultrakurzen Belichtungszeiten von bis zu 2 ns durch Gaten des integrierten Bildverstärkers. Diese Kombination von Eigenschaften macht die iStar sCMOS-Kameras besonders geeignet für Plasmaspektroskopie, „Laser Induced Breakdown“ und gepulste Fluoreszenz-/Photolumineszenz-Spek­troskopie.

Die Zyla und iStar sCMOS sind die weltweit einzigen Kameras die gleichzeitig hohe Aufnahmeraten, hohe Emp­findlichkeit und hohe Dynamik für Bildgebung und Spektroskopie er­mög­lichen. Beide sind kompatibel zu den Andor Shamrock-Spek­tro­­­graphen (Czerny-Turner-Spek­tro­­graphen) und zum Holospec-Trans­mis­sionsspektrographen. 

Die erzielbare spektrale Auflösung lässt sich leicht mit Hilfe des Re­so­lution Calculators auf Andors Web­sei­te berechnen.

Weitere ausführli­che Informationen und technische Datenblätter zu den sCMOS-Kameras