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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

 

高い解像度と広いFOV で、天文用途に最適です。

 

 

拡張ダイナミックレンジモード ▶

 

ダイナミックレンジ全体にわたるワンスナップ定量化で、測光に最適です。

 

 

詳しくはこちら ▶

■MARANA 4.2B-11

 

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

 

詳しくはこちら ▶

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。

 

詳しくはこちら ▶

広いfield of view

 

対角32 mmの大視野sCMOSセンサーで広域探査に最適です。

 

 

■MARANA 4.2B-6

 

Pixelサイズ:6.5 μm

 

小さなPixelはエシェル天体分光法とコールドアトム イメージングのような光学システムに適しています。

 

USB3.0とCoaXPress接続

 

汎用的なUSB接続に加え、CoaXPress接続による高速撮影に対応。

 

74fps (@フルフレーム,16bit)

 

量子ガスダイナミクス、高速高分解能分光法、高速画像スタッキングなどのアプリケーションを実現します。

 

 

 

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

Marana 4.2B-6
センサー 裏面照射型 Scientific CMOS(GSENSE400BSI) 裏面照射型 Scientific CMOS
 画素数 2048×2048 (420万画素) 2048×2048 (420万画素)
 ピクセルサイズ 11×11 μm 6.5×6.5 μm
 イメージエリア 22.5 mm×22.5 mm (対角:31.9 mm) 13.3×13.3mm (対角:18.8 mm)
 読出モード ローリングシャッター
 ピクセル読出レート 100 MHz (16bitモード), 200 MHz (12bitモード) 310 MHz (16bitモード),180 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) 1.6 e- (16bitモード),1.2 e- (12bitモード)
 冷却温度 *3  空冷 -25 ℃ (@ 環境温度:30℃)
 水冷 -45 ℃ (@ 水温:10℃)
 暗電流 *4  空冷 (@-25℃) 0.7 e-/pixel/s 0.15 e-/pixel/s
 水冷 (@-45℃) 0.3 e-/pixel/s 0.10 e-/pixel/s

 ピクセルウェル深度(有効エリア)

85,000 e- 55000e-
 ダイナミックレンジ 53,000:1 34,000:1
 フレームレート  フルフレーム 48 fps (12bit) / 24 fps (16bit)  USB3.0:43fps (12bit)/ 40 fps (16bit)
 CoaXPress:44fps (12bit)/ 74 fps (16bit)
 ROI (128x128) 750 fps (12bit)/ 378 fps (16bit)  USB3.0:686fps (12bit)/ 1165 fps (16bit)
 CoaXPress:687fps (12bit)/ 1166 fps (16bit)
 データレンジ 12 bit (Fast Speed mode)
16 bit (High Dynamic Range mode)
12-bit (Low Noise mode)
16-bit (Fast High Dynamic Range mode)
 リニアリティ *5 >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)
User-definable, 1 pixel granularity,
min. size 1 x 9 (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) 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, 8 x 8 (user-definable binning also available)
 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 *6 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 *7  USB3.0 *7 and CoaXPress
 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*8 (オプション:Cマウント) Cマウント
 動作環境温度 0 ℃ ~ +30 ℃
 保管環境温度 -10 ℃ ~ +50 ℃
 動作高度 最大 6000m
 湿度 <70% (結露なし)
 消費電力 40~46 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 3 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:Read noiseの計測条件は次の通り、0℃ (Marana 4.2B-6) / 15℃ (Marana 4.2B-11)。
*5: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。
*6: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)
*7: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。
*8:オプションのユーザーが切り替え可能なCマウントアクセサリーは、ROIサイズが小さい場合に使用できます。

 

 

フレームレート表 [Imagingモード]

 


 

■Marana4.2B-11

 ROI Size (W×H) 最大フレームレート (fps)
16 bit 12 bit(Fast Speed)
 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.

 

■Marana4.2B-6

 ROI Size (W×H) 最大フレームレート (fps)
USB3.0 CoaXPress
16 bit 12 bit(Low Noise) 16 bit 12 bit(Low Noise)
 2048×2048 40 43 74 44
 1400×1400 85 63 108 64
 1200×1200 116 74 126 74
 1024×1024 148 87 148 87
 512×512 295 174 296 174
 256×256 587 346 587 346
 128×128 1165 686 1166 687

 

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では、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

   
Marana4.2B-11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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