CCD

Obrazowanie naukowe z wykorzystaniem matryc CCD jest zasadniczo ograniczone przez efekty cieplne. Aby zarejestrować słabe sygnały optyczne, konieczne są długie czasy naświetlania, jednak równocześnie gromadzi się prąd ciemny generowany termicznie, co prowadzi do:

1. Podwyższenia poziomu szumów

2. Obniżenia stosunku sygnału do szumu (SNR)

3. Ograniczenia zakresu dynamicznego

4. Zmniejszenia powtarzalności kalibracji i pomiarów

Obniżenie i stabilizacja temperatury pracy CCD jest najskuteczniejszym sposobem na ograniczenie tych wad.

Aktywne kontrolowanie temperatury CCD w zakresie od −30 °C do −100 °C za pomocą chłodzenia termoelektrycznego (TEC) zapewnia mierzalne i powtarzalne poprawy wydajności:

1. Prąd ciemny zmniejszony o 100–1000 razy w porównaniu z temperaturą pokojową

2. Stosunek sygnału do szumu (SNR) zwiększony z ok. 10:1 do ponad 1000:1

3. Zakres dynamiczny rozszerzony z 12 bitów do 16 bitów lub więcej

4. Czas ekspozycji wydłużony z minut do godzin

5. Stała wzmocnienie, liniowość oraz charakterystyki pola ciemnego w czasie

1. Konstrukcja półprzewodnikowa, brak części ruchomych → wysoka niezawodność w długim okresie użytkowania

2. Praca bez drgań → brak rozmycia obrazu ani zakłóceń mechanicznych

3. Nadzwyczaj precyzyjna kontrola temperatury (±0,01 °C typ.) → stabilna odpowiedź fotoelektryczna

4. Kompaktowa, zintegrowana konstrukcja głowicy kamery → wspiera miniaturyzację

5. Zrównoważona cena, pobór mocy i koszty konserwacji w porównaniu z alternatywami kriogenicznymi

Poniższe modele stanowią typowe wielostopniowe elementy TEC powszechnie stosowane w zastosowaniach CCD. Są one podane wyłącznie w celach informacyjnych i porównawczych, a nie jako kompletna lista produktów.