Marana

Andor Marana

 

超高感度 裏面照射型 sCMOSカメラ

 

「Marana」は、新しくAndor社(英)の主力製品に加わった、高性能な真空冷却式sCMOSカメラです。

特に物理学・天文学の分野に最適で、非常に優れたパフォーマンスと汎用性を提供する為、一から設計されています。Maranaは、市場で入手できる最高感度の裏面照射型sCMOS センサーを搭載したカメラです。

  Andor社 sCMOSカメラ(Marana, Neo, Zyla) カタログ

 

 

市場で唯一の真空冷却・裏面照射型sCMOSカメラ

 

・ 真空冷却- 45℃(水冷), - 25℃(空冷)
・ 独自のUltraVac技術で、センサーの湿気・QE 劣化から保護します。

 

 

ピークQE 95% ・最小ノイズ

 

優れたS/N 比で、微小なデブリやBEC など微弱光検出に最適です。

 

 

420万画素・対角32mm

 

非常に広いFOV で、天文用途に最適です。

 

 

UV最適化オプション ▶

 

260 ~ 400nm で、より高感度なUV オプション有り

 

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Anti-Glowテクノロジー ▶

 

裏面照射型sCMOSセンサー「GSENSE400BSI」の端部で発生するグローを抑制する為、Andor社は独自の「Anti-Glowテクノロジー」を開発し実装しました。

 

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拡張ダイナミックレンジモード ▶

 

シグナル範囲 53,000:1のにわたるワンスナップ定量化で、測光に最適です。

 

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48 fps(@フルフレーム)

 

スミア無く、スペースデブリなど高速イベントを追跡します。

 

 

 

アプリケーション


スペースデブリ&NEO追跡・太陽天文学(黒点・フレアの捕捉)・トモグラフィ(中性子/X線)・エッシェル分光法・ウェハ検査・波面センシング・ハイパースペクトルイメージング など

 

 

Marana 仕様表


 

 仕様 *1 Marana 4.2B-11
 センサー GSENSE400BSI (裏面照射型 sCMOS)
 画素数 2048×2048 (420万画素)
 ピクセルサイズ 11×11 μm
 イメージエリア 22.5 mm×22.5 mm (対角:31.9 mm)
 読出モード ローリングシャッター, シミュレートグローバルシャッター
 ピクセル読出レート 100 MHz (16bitモード), 200 MHz (12bitモード)
 ピーク量子効率 *2 最大95 %
 読出ノイズ (median) 1.6 e- (@ any readout rate)
 冷却温度 *3  空冷 -25 ℃ (@ 環境温度:30℃)
 水冷 -45 ℃ (@ 水温:10℃)
 暗電流  空冷 (@-25℃) 0.4 e-/pixel/s
 水冷 (@-45℃) 0.2 e-/pixel/s
 ピクセルウェル深度 (有効エリア) 85,000 e-
 ダイナミックレンジ 53,000:1
 フレームレート  フルフレーム 48 fps (12bit) / 24 fps (16bit)
 ROI (128x128) 750 fps (12bit) / 378 fps (16bit)
 データレンジ 12 bit (最大フレームレート), 16 bit (拡張ダイナミックレンジ)
 リニアリティ *4 >99.7 %
 Photon Response Non Uniformity <0.5 % (@ half-light range)
 関心領域 (ROI) User-definable, 1 pixel granularity, min. size 1×25 (h×w)
 ROI (Pre-defined) 1608×1608,1200×1200,1024×1024,512×512,128×128
 ピクセルビニング (on FPGA) プリセットオプション : 2×2,3×3,4×4,8×8
User definable binning (including asymmetric) to 1-pixel granularity.
 I/O I : External / O : Fire Row 1,Fire Row n,Fire All,Fire Any,Arm
 トリガーモード Internal,External,External Start,External Exposure,Software
 ソフトウェア露光イベント *5 Start exposure - End exposure (row 1),
Start exposure - End exposure (row n)
 ハードウェアタイムスタンプ精度 25 ns
 PCインターフェース USB3.0 *6
 カメラウィンドウ ARコート UVグレード fused silica ウィンドウ
 レンズマウント Fマウント (オプション:Cマウント)
 f-number Fマウント : f/ 3.75 (Cone angle 15°)
カスタムマウント : f/0.7 (Cone angle 72°)
フェイスプレート(光学マウントなし) : f/3.25 (Cone angle 17.5°)
 動作環境温度 0 ℃ ~ +30 ℃
 保管環境温度 -10 ℃ ~ +50 ℃
 湿度 <70% (結露なし)
 消費電力 40 W (標準), 114 W (最大)
 カメラサイズ 103.0×102.7×196.8 mm
 カメラ重量 約 2.7 kg

*1 : 数値は標準的な仕様で、変更する可能性があります。
*2 : センサーの製造元が提供する量子効率。
*3 : 冷媒温度は露点以上であること。
*4 : リニアリティは、フルダイナミックレンジにわたって、シグナル対露光時間のプロットから測定されます。
*5 : Software Exposure Events は、取り込みの開始と終了をソフトウェアで迅速に通知します(SDKのみ)。
*6 : AndorはUSB 3.0 カードとケーブルを提供し、最適なパフォーマンスを確保するにはこれらを使用することを推奨します。

 

 

フレームレート表 [Imagingモード]


 

 ROI Size (W×H) 最大フレームレート (fps)
16 bit 12 bit
 2048×2048 24 48
 2048×1200 41 81
 1608×1608 30 61
 1400×1400 35 70
 1200×1200 41 81
 1024×1024 48 95
 512×512 95 190
 256×256 190 378
 128×128 378 750
 2048×8 5415 9747
 2048×2 16244 24367
 2048×1 24367 24367

Note: frame/spectral rates do not differ if partial or full rows are selected.

 

Multi-track/Spectroscopyモードのフレームレートはこちら ▶

 

 

Marana 量子効率(QE) グラフ

   
Marana 4.2B-11は、可視光域を広範囲にカバーする標準の「BV」と、UV域に特化した「BU」の2つのセンサーオプションがあります。

 

 

Anti-Glowテクノロジー : センサーアレイ全面へのアクセス

   
Maranaの「GSENSE400BSI」裏面照射型sCMOSセンサーは、対角32mmで広いFOVを提供する優れたセンサーですが、一方でカメラメーカーはセンサーの端部で発生するグローを許容/中央領域のみ使用/露光時間の制限など、視野・感度に制限を強いられてきました。
Andor社はこの問題を詳細に研究し、センサーのグロー効果を根本的に抑制する為に独自の「Anti-Glowテクノロジー」を開発し実装しました。
右図はAnti-Glow On/Off時における、同様の強度スケーリング使用したダーク画像(1秒)です。差は顕著で、Andor社が2048×2048のフルアレイを実現し、また最大20秒の露光時間を可能にしました。

 

 

拡張ダイナミックレンジモード

 

Marana 4.2B-11は、拡張ダイナミックレンジ(EDR)機能を備えて、16bitのデータ範囲に対応しています。
革新的な「デュアルアンプ」センサーアーキテクチャの装備によって、最大のピクセルウェル深度と最低のノイズを同時に達成して、1回の取り込みで非常に弱くても比較的明るいシグナル領域を定量化できるので、例えば天体測光などに理想的です。

 

 

 

 Andor社 高感度カメラ(sCMOS・EMCCD・ラージフォーマット冷却CCDカメラ)


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