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化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)CCD特性解析

來源:上海金鵬分析儀器有限公司   2015年05月22日 09:09  

化學(xué)發(fā)光是物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的一種光輻射現(xiàn)象,根據(jù)其特性,在生物學(xué)領(lǐng)域中常被用來進(jìn)行蛋白質(zhì)與DNA的檢測?;瘜W(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)相較具有高靈敏度、無材料損耗、自動曝光過程、電子圖片存檔等眾多優(yōu)勢,但是,由于系統(tǒng)是依靠HRP或AP等特定的酶與底物結(jié)合來運(yùn)作,因此所產(chǎn)生的光輻射比較微弱,相應(yīng)的光信號的采集過程難度就大了不少。所以,想要獲取到如此微弱的化學(xué)發(fā)光,就需要配置性能較高的CCD相機(jī)。


衡量CCD性能高低的指標(biāo),有分辨率、靈敏度、信噪比、動態(tài)范圍等,而化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)就需要CCD具有以高分辨率、高靈敏度、低噪聲、寬動態(tài)范圍等為主要參數(shù)的基本特性。也就是說,想要通過化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)獲取清晰的圖像并進(jìn)行的分析的話,CCD在選擇上一定要滿足相關(guān)特性。


高分辨率是重要的特性要求,是指在一定單位時間內(nèi),所獲取的像素數(shù)目。而像素數(shù)目又是判定CCD好壞的重要指標(biāo),指的是CCD可以分辨到的zui小感光元件,一般來說,像素越高,感光性越好,成像也就越清晰。但是,并不是像素數(shù)目多了,就一定是性能好的CCD,還要看像素的大小。這是因?yàn)槿绻笮〔蛔?,?shù)目增多的話,其排列就會變得密集,那么像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾,產(chǎn)生電流噪點(diǎn)。


噪點(diǎn)的出現(xiàn)、噪聲的干擾都會直接影響到圖像的成像質(zhì)量,有效的調(diào)節(jié)像素尺寸與數(shù)量的關(guān)系就是防止噪聲出現(xiàn)的手段,因此,低噪聲也是非常重要的特性要求之一。化學(xué)發(fā)光成像過程中的噪聲主要有讀出噪聲與熱噪聲兩種,對于讀出噪聲,就要求CCD在電路設(shè)計上多進(jìn)行優(yōu)化,而在熱噪聲的降低上,就對CCD的制冷有了一定的要求了。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),曝光超過5-10秒時,CCD芯片就會開始發(fā)熱,如果芯片沒有制冷設(shè)備,白色的像素點(diǎn)就會遮蓋圖像,圖像成像后會出現(xiàn)雪花?;瘜W(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)需要曝光的時間比較長,對制冷的要求更加的嚴(yán)格,所以,制冷CCD相機(jī)可以說是包括化學(xué)發(fā)光在內(nèi)的所有分子成像分系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。


除以上兩點(diǎn)外,動態(tài)范圍、靈敏度、量子效率等特性也是化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)CCD所需要的,而且這些特性之間都存在某種直接或間接的關(guān)系,在這,就不過多的介紹了。

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