Chronos系列基于Timepix3的超快探測系統

Chronos系列基于Timepix3的探測系統

荷蘭Amsterdam Scientific Instruments（阿姆斯特丹科學儀器公司，簡稱ASI）出品的基于事件和數據驅動的探測器成像系統在微觀粒子等科研領域脫穎而出，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，在基于幀的系統中，這相當于600MHz。我們的像素讀出系統是與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據記錄。

2）事件率

每秒捕獲高達300億次轟擊，實現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。無需外部冷卻設備。

4）無縫數據集成

使用我們靈活的基于 API 的控制軟件和用于預覽的 GUI，讓您更省心。您可以編寫探測器操作腳本，以完全自動化數據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據的優(yōu)勢，與傳統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，轉換效率>90%

2）可從多種配置和設計中進行選擇，包括正面和L形設置，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80萬個事件

5）55μm像素尺寸。通過質心法實現亞像素空間分辨率（< 10 μm）

6）1.56 ns的時間分辨率，使用外部TDC信號可達到皮秒范圍

7）同時探測每個像素的到達時間和強度

8）通過Python API和GUI靈活集成，實現快速可視化和探測器控制

Chronos系列的哪種產品最適合您？

根據您的需求量身定制的特定應用產品包：量子科學應用、中子科學應用、VMI 和質譜應用（即將推出），共三類產品

1. 量子科學應用

● 圖像增強系統

● 波長范圍200-920nm

● 新的數據處理算法

● 可訪問的ASI量子用戶社區(qū)

由于Timepix3技術基于事件的特性，具有納秒級時間標記功能，您可以毫不費力地區(qū)分和消除信號中隨機分布的噪聲。這為您的數據分析帶來了新的清晰度和精確度，實現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。我們致力于指導您完成這一轉變，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，可實現超快速單光子探測。配置高效雙MCP和P47磷光屏，可實現高放大率和市場上最快的光譜響應。

1）室溫下最小的暗計數率

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

2）快速時間響應磷光屏

配備P47磷光屏，您可獲得市場上最快的響應。結合先進的聚類算法和時間校準技術，該探測器正在增強您的單光子研究。

3）實現亞納秒級時間分辨率

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

哪種產品最適合您？

1.1 Phoebe（菲比），一款單光子TPX3CAM探測器

● 圖像增強系統

● 波長范圍200-920nm

● 超快全面的tpx3數據分析

為什么要選用菲比？

因為Phoebe幫助量子光子學術界通過以下方式對單個光子進行探測、成像和時間戳......

消除噪聲

Phoebe是一種混合像素探測器，它使用復雜的芯片上電子設備進行實時信號處理。Phoebe 中的每個像素都有自己單獨的閾值和事件計數器，可實現無噪聲數據采集。與CCD不同，您無需進行長時間的實驗即可對信號進行積分，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行計數和時間戳，從而可以進行復雜的時間分辨數據分析。

提供數據驅動的探測

只有當傳感器表面發(fā)生事件（“命中”）時，才會讀出數據。這導致數據負載更易于管理，優(yōu)先考慮質量而不是數量。與傳統的CMOS技術相比，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、拖尾效應等。

實現數據和圖像的同步采集

Phoebe可以以驚人的1.56ns間隔精確地對數據進行時間戳。但這還不是全部 - 您可以通過時間數字轉換器（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)數據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據收集。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，可以簡化數據收集。

即插即用解決方案

在幾個小時內，您將見證您的第一個數據，并使用我們稱為LUNA（邏輯UNiform分析）的專用處理工具包對其進行處理。LUNA是我們與Timepix-3技術專家用戶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

● 適用于離子阱和原子阱

2. 中子科學應用

● 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

● 中子網絡

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部結構。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X射線不能為致密材料提供足夠的穿透力或在輕質材料存在下對重材料進行成像時，中子通常被使用。然而，中子探測系統經常受到各種大型和小型設施中子產生所固有的高背景噪聲的影響。常規(guī)相機系統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，這是一種創(chuàng)新的解決方案，使研究人員能夠克服常規(guī)相機系統的局限性，并將中子計數用于成像。LumaCAM系統為廣泛的中子應用提供了高分辨率的空間和時間！

LumaCAM系統

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

3. VMI和質譜應用（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