CCD

Vedecky kvalitné zobrazovanie pomocou CCD je zásadne obmedzené tepelnými účinkami. Na zachytenie slabých optických signálov sú potrebné dlhé expozície, avšak súčasne sa hromadí tmavý prúd vyvolaný teplom, čo vedie k:

1. Zvýšenej úrovni šumu

2. Zníženému pomeru signál/šum (SNR)

3. Obmedzenému dynamickému rozsahu

4. Zhoršenej opakovateľnosti kalibrácie a meraní

Zníženie a stabilizácia prevádzkovej teploty CCD je najúčinnejší spôsob potlačenia týchto obmedzení.

Aktívnou reguláciou teploty CCD v rozsahu od –30 °C do –100 °C chladenie pomocou termoelektrických chladičov (TEC) poskytuje merateľné a opakovateľné zlepšenie výkonu:

1. Tmavý prúd sa znížil o 100–1000× voči izbovej teplote

2. Pomer signálu k šumu (SNR) sa zvýšil z približne 10:1 na viac ako 1000:1

3. Dynamický rozsah sa rozšíril z 12-bitov na 16-bitov alebo vyšší

4. Expozičný čas sa predĺžil z minút na hodiny

5. Stabilný zosilnenie, lineárnosť a charakteristiky tmavého poľa v čase

1. Pevný stav – žiadne pohyblivé časti → dlhodobá spoľahlivosť

2. Prevádzka bez vibrácií → žiadne rozmazanie obrazu ani mechanické rušenie

3. Ultra-presná regulácia teploty (typicky ±0,01 °C) → stabilná fotoelektrická odpoveď

4. Kompaktný, integrovateľný tvar s kamerovou hlavicou → podporuje miniaturizáciu

5. Vyvážená cena, spotreba energie a údržba v porovnaní s kryogénnymi alternatívami

Nasledujúce modely predstavujú typické viacstupňové modely TEC bežne používané v aplikáciách CCD. Poskytujú sa len ako referenčné a porovnávacie údaje, nie ako kompletný zoznam produktov.