EMCCD技術(shù)，有時(shí)也被稱作"片上增益"技術(shù)，是一種全新的微弱光信號(hào)增強(qiáng)探測(cè)技術(shù)，它與普通的科學(xué)級(jí)CCD探測(cè)器的主要區(qū)別在于其讀出(轉(zhuǎn)移)寄存器后又接續(xù)有一串"增益寄存器"，它的電極結(jié)構(gòu)不同于轉(zhuǎn)移寄存器，信號(hào)電荷在這里得到增益。

增益寄存器與轉(zhuǎn)移寄存器的不同之處在于其中的一個(gè)電極被兩個(gè)電極取代，其中電極1被加以適當(dāng)?shù)碾妷憾姌O2提供時(shí)鐘脈沖，但該電壓比轉(zhuǎn)移電荷所需要的電壓高很多(大概為40~60V)。在電極1與電極2間產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度很大，足以使電子在轉(zhuǎn)移過(guò)程中產(chǎn)生"撞擊離子化"效應(yīng)，產(chǎn)生了新的電子，即所謂的倍增或者說(shuō)是增益；每次轉(zhuǎn)移的倍增倍率非常小，最多大約只有1.01~1.015倍，但是當(dāng)此過(guò)程重復(fù)相當(dāng)多次(如陸續(xù)經(jīng)過(guò)幾千個(gè)增益寄存器的轉(zhuǎn)移)，信號(hào)就會(huì)實(shí)現(xiàn)可觀的增益，可達(dá)1000倍以上。

目前EMCCD無(wú)法取代ICCD之處是它無(wú)法實(shí)現(xiàn)門控，以及納秒級(jí)門寬帶來(lái)的高時(shí)間分辨率，所以ICCD在對(duì)高時(shí)間分辨的動(dòng)態(tài)測(cè)量領(lǐng)域仍是一種的手段。

工作方式：

EMCCD屬于幀轉(zhuǎn)移CCD，其工作模式分為5個(gè)步驟：

①在積分周期內(nèi)，成像區(qū)將光子轉(zhuǎn)化為電荷；

②成像區(qū)電荷轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)區(qū)；

③存儲(chǔ)區(qū)電荷轉(zhuǎn)移到讀出寄存器；

④讀出寄存器電荷轉(zhuǎn)移到倍增寄存器，并在其中使電子倍增；

⑤倍增后的電荷通過(guò)低噪聲讀出放大器轉(zhuǎn)換成電壓輸出。

以上的5個(gè)步驟中，與普通CCD不同之處在于第（4）步中，在倍增寄存器上施加了約50v的電壓，當(dāng)電子通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生碰撞電離效應(yīng)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。

這樣，經(jīng)過(guò)多次累加，實(shí)現(xiàn)信號(hào)電子的倍增。EMCCD總共約有600級(jí)轉(zhuǎn)移，最大增益可達(dá)1000倍。

 英國(guó)Raptor公司總部位于北愛(ài)爾蘭拉恩，致力于設(shè)計(jì)并制造高性能CCD、EMCCD、InGaAs、和X-Ray相機(jī)，并為科研、工業(yè)成像等應(yīng)用以及原始設(shè)備制造商(OEM)提供光學(xué)解決方案。公司通過(guò)了ISO9001:2008認(rèn)證、歐盟CE認(rèn)證以及歐盟RoHS認(rèn)證。

  英國(guó)Raptor深度制冷EMCCD相機(jī)Falcon III為Raptor今年新款產(chǎn)品，可制冷至-70℃，小于1e的低噪聲以及高增益使它成為了科研工作者的關(guān)注對(duì)象。還未上市就以獲得廣泛的關(guān)注，隨著Falcon III的成功推出，相信會(huì)給所需消費(fèi)者帶來(lái)極大的工作幫助。

 產(chǎn)品特點(diǎn)：

①<1e低噪聲

②更快的讀取速度（是上一代的3倍）

③高增益x5000

④制冷至-70°C

⑤擴(kuò)展至紫外及近紅外波段（200nm~1100nm）

英國(guó)Raptor深度制冷EMCCD相機(jī)Falcon III產(chǎn)品參數(shù)：

產(chǎn)品應(yīng)用:

①Adaptive Optics and Astronomy

②Calcium signaling

③Fluorescence imaging/spectroscopy

④Flow cytometry

⑤FRET/FRAP/TIRF

⑥Genome sequencing

⑦High content screening

⑧High resolution fluorescence imaging

⑨Hyperspectral imaging

⑩Live cell imaging