天文用 sCMOSカメラ -革新的で非常に広視野・高速読出-
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Andor社（英国）の「Balor」は、天文学用の非常に大面積のsCMOSカメラプラットフォームです。 ミリ秒から数十秒までに渡って、測光および天文学の変動性を測定する大規模スカイサーベイに最適なカメラです。 |
49.5×49.2 mm センサー ▶ |
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1690万画素、ピクセルピッチ12 µmの非常に大きなFOV
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リードアウト 18.5 msec ▶ |
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CCDよりも2500倍速い、4k × 4kセンサーの読み取り。
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最大54 fps ▶ |
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ノイズやFOVを犠牲にすることなく、高いフレームレートで観測を行う事ができます。
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拡張ダイナミックレンジ，リニアリティ99.7％以上 ▶ |
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単一画像内の光度の広範囲に渡った優れた定量的精度
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低読出ノイズ 2.9e- ▶ |
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非常に低いノイズで、最大フレームレートにおいても短時間露光、低光量の撮影に適しています。
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飽和電荷量 80,000 e- |
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明るいシグナルの定量化の為の大きな飽和電荷量 （High well depth）
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真空冷却 UltraVac™ ▶ |
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独自のUltraVac™技術で、センサーの湿気・QE 劣化から保護します。
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CoaXPress インターフェース |
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最大30 mで高いフレームレートを実現する4 Lane CXP-6インターフェース。
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ローリングシャッター＆グローバルシャッター |
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最大限の露光・読出しで、全てのアプリケーションに柔軟に適合。グローバルシャッターは、動きが早い／変化するイベントのスナップショット撮影に適します。
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メカニカルシャッターなし ▶ |
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Balorは、メカニカルシャッターを必要としない為、シャッター交換に伴う中断期間を回避できます。
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IRIG-B GPSタイムスタンプ ▶ |
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複数の機器と複数の観測地点で同期する為の10 ns解像度の画像GPSタイムスタンプ。
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完全密閉ケーシング（オプション） |
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熱ブルーミングの減少（Liquid Cooled Onlyモデル）
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＜ アプリケーション ＞
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・ 軌道デブリ追跡 ・ 小惑星追跡 ・ 太陽の研究 |
・ 超新星の検出 ・ 大気研究 ・ 大規模スカイサーベイ |
・ 系外惑星の発見 ・ スペックル/ラッキーイメージング |
＜ Balor 紹介動画 ＞
▶ Balor sCMOS for Astronomy [動画]
＜ Balor 仕様表＞
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仕様 *1 |
Balor 17F-12 |
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| センサータイプ | 大面積，表面照射型sCMOS | |
| アレイサイズ | 4128 (W) x 4104 (H) | |
| ピクセルサイズ | 12 x 12 µm | |
| イメージエリア | 49.5 mm x 49.2 mm （対角69.9 mm） | |
| 読出しモード | ローリングシャッター＆グローバルシャッター | |
| システムウィンドウタイプ | ARコートUVグレードfused silicaウィンドウ（透過率 ＞98％） | |
| インターフェース | CoaXPress (4 Lane CXP-6) | |
| I/O | Fire Row1, Fire Row N, Fire All, Fire Any, Arm, Shutter, Ext Trigger | |
| トリガーモード | Internal, External, External Start, External Exposure, Software | |
| 暗電流 *2 | @ Rolling Shutter |
0.35 e-/pix/sec (@ 0℃) 0.08 e-/pix/sec (@-10℃) 0.03 e-/pix/sec (@-30℃) |
| @ Global Shutter |
0.5 e-/pix/sec (@ 0℃) 0.15 e-/pix/sec (@-10℃) 0.065 e-/pix/sec (@-30℃) |
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リードノイズ (median) |
@ Rolling Shutter | 2.9 e- |
| @ Global Shutter | 4.3 e- | |
| 有効エリアのピクセルウェル深度 | 80,000 e- | |
| ピークQE *3 | 61％ （＠ ～600 nm） | |
| Photon response non-uniformity | ＜0.5％ （@ half well depth） | |
| ROI (Region of Interest) | User-definable, 1 pixel granularity | |
| リニアリティ *3 | ＞ 99.7％ | |
| データレンジ | 16 bit | |
| f-number | 0.35 （Cone Angle 110°） | |
*1 : 数値は標準的な仕様で、変更する可能性があります。
*2 : 暗電流は典型的な中央値であり、測定はブレミッシュの領域を除いたセンサーエリア上の中央値を取得しています。
*3 : センサーの製造元が提供する量子効率。
＜ フレームレート＞ Rolling Shutter [Global Shutter]
| ROI Size （W×H） | 最大フレームレート (fps) | |
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16 bit 100% Duty Cycle*4 |
16 bit | |
| 4128×4104 | 54 [34] | 44 [34] |
| 2048×2048 | 108 [68] | 88 [68] |
| 1920×1080 | 205 [126] | 167 [127] |
| 1024×1024 | 216 [132] | 176 [134] |
| 512×512 | 431 [252] | 350 [258] |
| 128×128 | 1684 [785] | 1337 [840] |
Note: 全てのフレームレートは内部トリガーを想定しています。
*4 : 100% duty cycle, 各列の読出し後、即座に次の露光が行われます。
＜ 量子効率(QE) グラフ ＞
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Balor 17F-12は、重要なNIR波長範囲でのエタロニングの影響を受けず、正確な測光と分光を維持します。 |
＜ 図面 ＞
非常に大きな視野
対角70mmのセンサーは、高解像度でより広い空をカバーし、検出の統計を改善します。
大規模なスカイサーベイに最適です。
高速センサー読出し
Balor 17F-12は、フルフレームの読出し毎に18.5ミリ秒しかかからない為、高速の太陽動力学など、幅広いタイムスケールに渡る変動性を測定できます。
また、より長い露光時間（10～60秒）でSNRを最大化し、CCDよりもはるかに高速のフレームサイクル時間を実現します。これは、太陽系外惑星の発見に最適です。
拡張ダイナミックレンジ
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大きなピクセルウェル深度 とオンチップマルチアンプデザインによって、ノイズフロアから飽和限界までの全測光範囲を1つの画像でキャプチャできます。 広いダイナミックレンジは強化されたオンヘッドインテリジェンスによって補完され、99.7％以上のリニアリティを実現し、信号範囲全体で定量的測定精度を実現します。広範囲の光度測定に最適なカメラです。 |
低ノイズ
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並列読み出しアーキテクチャと革新的なピクセル設計により、Balorは最大読み出し速度を達成しながら、非常に低い読み出しノイズ（＜ 3 e-）を実現します。 小さな太陽系オブジェクトからの弱い信号を検出するのに最適です。 |
真空密閉 sCMOSセンサー
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他社製のsCMOSカメラでは、Oリングでシール、充填されたセンサーエンクロージャーを使用しており、湿気の侵入や定期的な工場メンテナンスの影響を受けやすくなっています。 Andorは、実績のあるUltraVac™プロセスに基づく、真空密閉sCMOSカメラの唯一のメーカーであり、優れた冷却と究極のセンサー保護を提供します。 |
メカニカルシャッターなし
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系外惑星の研究など、メカニカルシャッターの頻繁なサイクリングを伴うアプリケーションでは、定期的なシャッター交換に伴う中断期間が発生します。 Balorは、センサー上でのローリングシャッター・グローバルシャッターオプションを提供している為、メカニカルシャッターの必要としません。 またこれにより、アイリスシャッターの露光勾配が回避される為、より正確な測光が可能になります。 |
IRIG-B GPS タイムスタンプ
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複数の機器または複数のサイト間で一時的に同期する為のIRIG-B GPSタイムスタンプ。 10ナノ秒の細分性は、高フレームレートで動作していても、タイムスタンプの時間分解能が損なわれません。 |
＜ Balorカメラ 製品紹介動画 ＞
Andor社 高感度カメラ（sCMOSカメラ／ラージフォーマット冷却CCD／X線カメラ）
