荷蘭ASI出品的TPX3Cam是一款用于光學光子時間戳的快速光學相機。它基于一種新型硅像素傳感器，并結合了Timepix3 ASIC和讀出芯片技術，適用于電子、離子或單光子等需要時間分辨成像的各種應用。TPX3Cam可以很容易地集成在桌上型研究裝置中，也可以集成在同步加速器或自由電子激光環境中。
使用TPX3Cam，可在速度映射成像設備中測量電子和離子。納的時間分辨率和數據采集速率使我們能夠以所未有的方式進行測量。TPX3Cam能夠在400至1000 nm波長范圍內以高量子效率同時對超過1000個光子的閃爍光進行成像和時間戳記。它可以在VMI（速度映射成像）裝置中高效地記錄撞擊在MCP（微通道板）上的離子。 MCP耦合到一個快速P47磷光體屏，該屏產生響應離子撞擊MCP的閃爍光。TPX3Cam放置在真空之外，能檢測來自磷光體屏的閃光。在TPX3Cam中，所有單個像素都可獨立工作，且能對伴隨發生的'事件'進行時間戳記。 這就將成像傳感器變成了快速數字轉換器陣列，具有并行作用的空間和時間分辨率，因此可以同時記錄多個離子種類，允許進行符合測量和協方差分析。
優點
光敏硅傳感器
波長范圍:400 - 1000nm
每像素的同時檢測時間(ToA)和強度(ToT)
時間分辨率1.6ns，有效幀率> 500 MHz
無噪聲、數據驅動讀數，高達80 Mhits/s (10Gb/s)
靈活光學設計
下圖:TPX3CAM能夠同時對超過1000個光子進行成像和時間標記，在400到1000 nm波長范圍內具有高量子效率。它可以在VMI(速度圖成像)配置中有效地記錄撞擊在微通道板上的離子。MCP與快速P47熒光粉耦合，當離子撞擊MCP時，該熒光粉會產生閃光。TPX3CAM，放置在真空之外，可以檢測熒光粉的閃光。
“在TPX3CAM中，所有單個像素都獨立工作，能夠對‘事件’進行時間標記。這將成像傳感器轉變成一個快速數化器陣列，具有空間和時間分辨率，同時發揮作用，因此可以同時記錄多個離子種類，從而進行重合和協方差分析。"
應用
離子和電子成像
TPX3CAM的應用包括飛行時間質譜中離子的空間和速度圖成像；離子和電子的符合成像，以及其他時間分辨成像光譜類型。TPX3CAM能夠以1.6 ns的時間分辨率檢測離子撞擊并對其進行時標記，從而可以同時記錄所有碎片離子的離子動量圖像。這種單檢測器設計簡單、靈活，能夠進行高度差分測量。
右邊的圖像顯示了CH2IBr的離子TOF質譜，該質譜是在德國漢堡同步加速器的閃光光源下，用TimepixCam（TPX3CAM的之型號）記錄的，在強激光脈沖強場電離后，以及每個探測器的圖像在TOF光譜中的峰值。
單光子成像
強化版TPX3CAM可以是單光子敏感的。在這種配置中，檢測器與現成的圖像增強器結合使用。應用包括寬場時間相關單光子計數成像(TCSPC)，磷光壽命成像和任何需要時間分辨單光子成像的應用。
圖像(a): 通過TimepixCam獲得，TimepixCam是TPX3CAM的一個模型。圖像(b):
對于(a)中所示的A1-A4區域，強度是時間的函數(磷光衰減)，磷光衰減和擬合的殘差具有單指數擬合。
規格
| 傳感器 | |
| 材料 | 光敏性增強的硅 |
| 波長范圍 | 400 - 1000 nm |
| 探測范圍 | ~1000光子/每像素 |
| 光學 | |
| 傳感器活動區域 | 14.1 x 14.1 mm2 |
| 類型 | C型接口 |
| 成像用集成電路 | |
| 類型 | Timepix3 |
| 像素間隔 | 55 µm |
| 像素數量 | 256 x 256 |
| 閾值數量 | 1 |
| 吞吐量 | 10 Gb/s 的情況下，高達80 Mhits/s 1 Gb/s的情況下，高達15 Mhits/s |
| 停滯時間讀數 | 停滯時間為0 |
| 時間分辨率 | 1.6 ns |
| 有效幀速率 | > 500 MHz |
| 像素擊中停滯時間 | ~1 µs |
| 讀出模式 | 數據驅動，通過每像素ToA和ToT檢測同步時間和強度 |
| 其他參數 | |
| 計算機接口 | 1 Gb/10 Gb |
| 外部快門控制 | 有 |
| 外部信號時間戳 | 260 ps |
| 重量 | 2.2 kg |
| 尺寸(長x寬x高) | 28.8 x 8 x 9 cm |
| 冷卻 | 空氣 |
| 采集軟件 | Windows/ Linux/Mac的圖形用戶界面 |
筱曉光子公司
我們開發并提供混合像素檢測器，用于X射線、電子顯微鏡、中子成像和質譜等廣泛應用。我們的創新成像解決方案通過顯著更清晰、更快速的成像，在各個行業開辟了新的機會。該技術可用于多種應用，例如:
能量分辨x光
計算機斷層掃描
快速生產線x光檢查
電子顯微鏡學
質譜分析
單光子成像
離子和電子成像
中子成像
更新時間：2023/5/24 17:35:35
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