データシート

CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
C10150
C10151
裏面入射型CCDエリアイメージセンサ用検出器ヘッド
C10150・C10151は、高紫外感度、高量子効率を特長とする裏面入射型FFT-CCDエリアイメージセンサ (S10140/S10141
シリーズ)用の高感度マルチチャンネル検出器ヘッドです。非冷却型の裏面入射型CCDエリアイメージセンサ (S10140シ
リーズ)に対応するC10150と、1段電子冷却型 (S10141シリーズ)に対応するC10151を用意しています。いずれも低ノイズ
駆動回路を内蔵しており、外部から簡単な信号を入力するだけで動作させることができます。
C10151には高安定温度制御回路が内蔵されており、電源を入力すると同時にセンサはあらかじめ設定された温度 (Ts=-10
°C)まで冷却されます。さらに、冷却器の故障で万一過熱した場合でも、保護回路により自動的に電源をオフする安全設計
が施されています。本体は、コンパクトな外形でありながら放熱効果の高い構造となっており、本体正面には分光器など
の取り付け用の止め穴が付いています。
マルチチャンネル検出器ヘッド用コントローラ C7557-01を別途用意しています。専用ソフトウェアを用いることによっ
て、PCからマルチチャンネル検出器ヘッドの制御とデータ収集を行うことができます。
特長
用途
裏面入射型FFT-CCDエリアイメージセンサ専用ヘッド *1
C10150: 非冷却型 (S10140シリーズ)用
C10151: 電子冷却型 (S10141シリーズ)用
蛍光分光
ラインビニング動作 *2／エリアスキャニング動作
の選択が可能
ラマン分光
そのほかの微弱光検出
専用駆動回路を内蔵
高安定温度制御方式を採用 (C10151)
制御温度: Ts=-10 ± 0.05 °C固定
簡単な信号入力で動作
コンパクトな外形
*1: 通常の表面入射型CCDは、受光面上が電荷転送用の透明電極によって覆われています。この透明電極によって紫外線がカットさ
れ、量子効率が低くなってしまいます。これに対して裏面入射型CCDは、受光面の裏側を薄く削り込み、裏側から光を入射させ
る構造になっています。そのため透明電極の影響を受けず、高い紫外感度と量子効率を実現しています。
*2: FFT-CCDは本来2次元タイプのCCDですが、垂直方向のすべての転送電荷をこれに対応する水平レジスタ上に加算する (これをラ
インビニングと呼びます)ことにより、大きな受光面積をもつリニアイメージセンサのような動作が可能になります。
1
C10150, C10151
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
セレクションガイド
C10150・C10151には、以下のCCDエリアイメージセンサが適応します。
なお、C10150・C10151はセンサを内蔵していません。別途ご購入ください。
CCDエリアイメージセンサ
型名
C10150
C10151
型名
全画素数
有効画素数
S10140-1007
S10140-1008
S10140-1009
S10140-1107
S10140-1108
S10140-1109
S10141-1007
S10141-1008
S10141-1009
S10141-1107
S10141-1108
S10141-1109
1044 × 128
1044 × 256
1044 × 512
2068 × 128
2068 × 256
2068 × 512
1044 × 128
1044 × 256
1044 × 512
2068 × 128
2068 × 256
2068 × 512
1024 × 122
1024 × 250
1024 × 506
2048 × 122
2048 × 250
2048 × 506
1024 × 122
1024 × 250
1024 × 506
2048 × 122
2048 × 250
2048 × 506
記号
VD1
VA1+
VA1VA2
VD2
Vp
VF
-
Min.
-0.5
0
+10
-20
0
受光面サイズ
[mm (H) × mm (V)]
12.288 × 1.464
12.288 × 3.000
12.288 × 6.072
24.576 × 1.464
24.576 × 3.000
24.576 × 6.072
12.288 × 1.464
12.288 × 3.000
12.288 × 6.072
24.576 × 1.464
24.576 × 3.000
24.576 × 6.072
絶対最大定格
項目
電源電圧 (デジタル系)
電源電圧 (アナログ系)
電源電圧
デジタル入力電圧
C10150
C10151
C10150
C10151
動作温度
保存温度
Topr
Tstg
Typ.
-
単位
Max.
+7
+18
-18
+30
+7
+7
+14
VD1
+50
+35 *3
+70
+50
V
°C
*3: 駆動周波数、センサ画素数によって最大値が低くなる場合があります。
電気的特性
(指定のない場合はTa=25 °C, VD1=+5 V, VA1+=+15 V, VA1-=-15 V, VA2=+24 V, VD2=+5 V, Vp=+5 V, VF=+12 V)
項目
デジタル入力
Highレベル
Lowレベル
記号
VIH
VIL
VIH
VIL
Min.
+2.0
-0.5
1/fCLK
+2.0
-
Typ.
-
Max.
+5.0
+0.8
1
fCLK/4
+0.8
単位
V
V
MHz
Hz
s
V
V
Highレベル (Io=-6 mA)
Lowレベル (Io=+6 mA)
VD1
VA1+
VA1VA2
VD2
Vp
VF
-
+4.75
+14.5
-14.5
+23.5
+4.75
+4.75
+11.75
-
+5.0
+15.0
-15.0
+24.0
+5.0
+5.0
+12.0
+100
+5.25
+15.5
-15.5
+24.5
+5.25
+5.25
+12.25
+200
+100
-100
+30
+30
+2.5
-
V
V
V
V
V
V
V
mA
mA
mA
mA
mA
A
mA
CLK周波数
ビデオ信号読み出し周波数
スタートパルス幅
デジタル出力
動作電源条件
デジタル系
アナログ系
電圧
その他 *4
電流
VD1 (+5 VDC)
VA1+ (+15 VDC)
VA1- (-15 VDC)
VA2 (+24 VDC)
VD2 (+5 VDC) *4
Vp (+5 VDC) *4
VF (+12 VDC) *4
*4: C10151
2
C10150, C10151
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
電気的および光学的特性
(指定のない場合はTa=25 °C, Ts=-10 °C, VD1=+5 V, VA1+=+15 V, VA1-=-15 V, VA2=+24 V, VD2=+5 V, Vp=+5 V, VF=+12 V)
項目
記号
λ
感度波長範囲
垂直
水平
飽和電荷量
Min.
60000
120000
45
-
Fw
変換ゲイン *5
Sv
C10150 (Ta=25 °C)
C10151 (Ta=-10 °C)
暗電流 *6
DS
読み出しノイズ
Nr
ダイナミックレンジ
ラインビニング
エリアスキャン
感度不均一性 *
7
DR
PRNU
Typ.
200～1100
75000
150000
56
100
1.5
20
7500
3750
±3
単位
nm
Max.
67
1000
15
45
±10
eµV/ee-/pixel/s
e- rms
%
*5: 回路ゲインを含む。
*6: MPPモード時。垂直レジスタの値。ビニング動作のため、実際の値は垂直方向のピクセルの和。
*7: 飽和電荷量の半分のときに測定。
温度制御部の仕様 (C10151)
(指定のない場合はTa=25 °C, VD1=+5 V, VA1+=+15 V, VA1-=-15 V, VA2=+24 V, VD2=+5 V, Vp=+5 V, VF=+12 V, CLK周波数 250 kHz)
項目 *8
記号
Ts
ΔTs
Pp
to
To
冷却温度
制御温度範囲
電子冷却素子の許容損失
設定温度到達時間
センサ過熱防止設定温度 *9
Min.
-11
-0.05
-
Typ.
-10
+45
単位
°C
°C
W
min
°C
Max.
-9
+0.05
7
5
-
*8: そのほか、以下の機能が付いています。
エラー表示。自動電源オフ機能。温度センサの断線およびショート検出。
*9: ケース背面 (ファン取付部分)の温度
分光感度特性 *10
暗電流－温度
(Typ. Ta=25 °C)
100
90
80
100
ճഩၠ (e-/pixel/s)
ၾঊ࢘ၚ (%)
70
60
50
40
30
20
ນ࿂වৣ߿
(UV΋ȜΠ)
10
1
0.1
ນ࿂වৣ߿
10
0
200
(Typ.)
1000
ၔ࿂වৣ߿
S10140/S10141
ΏςȜΒ
400
600
800
1000
1200
෨ಿ (nm)
0.01
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
‫أ‬ഽ (°C)
KMPDB0254JB
KMPDB0255JA
*10: 石英ガラス (または反射防止コーティングサファイア)
窓の透過率特性により分光感度特性は低下します。
3
C10150, C10151
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
デバイス構造 (CCDチップ概念図)
Thinning
15
20
21
23
13
14
2-BEVEL
22
24
૞࣢੄ႁ
n
H
1
2
5
4
3
2
12345
4-BEVEL
Thinning
V
12
2
11
3
5
4
4ήρϋ·ْள
8
2
n
10
9
4ήρϋ·ْள
૞࣢੄ႁ
6 BEVEL
V=122, 250, 506
H=1024, 2048
6 BEVEL
KMPDC0244JA
ブロック図 (C10151)
P+
Vp (+5V)
P.GND
VD2 (+5V)
D.GND
PLED
TH+
TH-
F.GND
Temp monitor
Cooling control
VD1 (+5V)
D.GND
VA1+ (+15V)
VA1- (-15V)
A.GND
‫أ‬ഽଷࢄ໐ *
ഩঊ႖‫ݕ‬໐ *
OD
RD
OG
IG1H, IG2H
IG1V, IG2V
P1V, P2V, TG
P1H, P2H
SG
RG
TH.H
τΆντȜΗ
VDD
VF (+12V)
VA2 (+24V)
Start
CLK
VEE
ΡρͼΨ
ΗͼηϋΈ
อ୆໐
EOS
Trigger
Mode select
SS, ISV, ISH
ΨΛέ͹
Data video
OS
ίςͺϋί ͼϋΨȜΗ
CCD΀ςͺͼιȜΐΓϋ΍
S10141ΏςȜΒ
Clamp
υȜΩΑ
έͻσΗ
* C10150͉‫أ‬ഽଷࢄ໐Ȃഩঊ႖‫ݕ‬໐̵͉̜ͤͭ͘ȃ
KACCC0313JA
4
C10150, C10151
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
タイミングチャート (ラインビニング動作)
Start
CLK
P1V
P2V
TG
P1H
P2H
SG
RG
Clamp
EOS
Trigger
Data Video
H-ch10
V-ch2
V-ch1
H-ch11
V-ch(M)
H-ch1
H-ch2
H-ch(N)
H-ch(N-10) H-ch(N-9)
M=128, 256, 512 N=1044, 2068
V-ch1--V-ch2, V-ch (M-3)--V-ch (M): Isolation pixels
H-ch1--H-ch4, H-ch (N-3)--H-ch (N): Blank pixels
KACCC0319ED
KACCC0319ED
信号I/Oコネクタピン接続
15ピンD-subコネクタ
8
7
15
6
14
5
13
4
12
3
11
2
10
1
9
KACCC0069EA
ピンNo.
端子名
1
Mode select
2
3
4
5
Data video
VA1+ (+15 V)
VA1- (-15 V)
VD1 (+5 V)
6
Start
7
CLK
8
EOS
9
10
11
12
13
14
15
A.GND
A.GND
VA2 (+24 V)
D.GND
D.GND
D.GND
Trigger
内容
ビニング動作、エリアスキャニング動作切り替え用デジタル入力信号
HCMOSコンパチブル
Highレベルまたはオープン: ビニング動作
Low レベル: エリアスキャニング動作
アナログのビデオ出力信号、正極性
アナログ電源
アナログ電源
デジタル電源
回路を初期化するためのデジタル入力信号
HCMOSコンパチブル、正論理
このパルス間隔がセンサの蓄積時間となります。
回路の動作を規定するためのデジタル入力信号
HCMOSコンパチブル、立ち上がりエッジで動作
CCDイメージセンサの掃引終了を示すデジタル出力信号
HCMOSコンパチブル、負論理
アナロググランド
アナロググランド
アナログ電源
デジタルグランド
デジタルグランド
デジタルグランド
A/D変換用のデジタル出力信号、HCMOSコンパチブル、正論理
5
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
C10150, C10151
電子冷却コントローラI/Oコネクタピン接続 (C10151)
9ピンD-subコネクタ
5
4
9
3
8
2
7
1
6
KACCC0075EA
ピンNo.
1
2
端子名
VD2 (+5 V)
Temp monitor
3
Cooling control
4
5
6
7
8
9
Vp (+5 V)
VF (+12 V)
D.GND
D.GND
P.GND
F.GND
内容
デジタル電源
CCDイメージセンサの温度のアナログ信号出力
冷却開始用デジタル入力信号、HCMOSコンパチブル
Highレベルまたはオープン: 冷却
Lowレベル: スタンバイ
CCDイメージセンサ内の電子冷却素子用電源 (AWG 18ワイヤを使用してください。)
冷却ファン用電源
グランド
グランド
CCDイメージセンサ内の電子冷却素子用電源リターン (AWG 18ワイヤを使用してください。)
冷却ファン用電源リターン
"VD2"と"Vp"は同じ電源 (+5 V)で使用できます。
警告) 9ピンD-subコネクタの裏面で"VD2"と"Vp"を接続しないでください。なお、電源側で短絡しても構いません。
外形寸法図 (単位: mm)
C10150
34.0
2.7
0.5
0.3
ઙത࿂
11.0
62.0
82.0
50.0
80.0
60.0
90.0
100.0
ઙത࿂
50.0
(4 ×) M3 ૬̯ 4
KACCA0062JB
35.0
C10151
34.0
2.9
0.5
ઙത࿂
77.0
62.0
11.0
82.0
50.0
80.0
60.0
90.0
100.0
ઙത࿂
50.0
(4 ×) M3 ૬̯ 4
KACCA0063JB
6
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
C10150, C10151
接続例
TE CONTROLLER
Power supply
Controller
VF (+12V)
F.GND
VP (+5V)
P.GND
VD2 (+5V)
D.GND
5
9
4
8
3
7
6
Cooling control
D.GND
2
1
I/O SIGNAL
Pulse generator
Power supply
CLK
D.GND
Start
D.GND
15
14
13
VD1 (+5V)
D.GND
VA1+ (+15V)
VA1- (-15V)
VA2 (+24V)
A.GND
Controller
Mode select
D.GND
S/H or A/D
Analog input
A.GND
S/H input
D.GND
Oscilloscope
CH1
GND
Ext.Trig
GND
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
KACCC0076EC
マルチチャンネル 検出器ヘッド用コントローラ C7557-01
当社製マルチチャンネル検出器ヘッドとパソコンに接続し、付属のソフトウェアを使用することによって、容易に検出器ヘッドの制御
とデータ収集を行うことができます。
適合マルチチャンネル検出器ヘッド
C7020/-02, C7021/-02, C7025/-02,
C7040, C7041, C7043, C7044, C7180,
C7181, C8061-01, C8062-01, C10150, C10151,
C5964シリーズ, C8892
付属品
· 予備のフューズ (2.5 A) *11
· ACケーブル
· 2-3ピン変換アダプタ
· USBケーブル
· 専用接続ケーブル (マルチチャンネル検出器ヘッドの“SIGNAL I/O”“TE CONTROL I/O”端子用)
· CD-R (MCD USBドライバ、ソフトウェア、取扱説明書)
· MOSアダプタ *12
*11: C7557-01本体のACケーブル差し込み口の上に内蔵しています。
*12: NMOSマルチチャンネル検出器ヘッドを駆動する際には、MOSアダプタ (付属)をC7557-01本体側に必ず装着してください (以下の写真参照)。
このアダプタを装着しないでNMOSマルチチャンネル検出器ヘッドを接続して電源を入れると、C7557-01本体の電源が破損します。
MOS
MOSアダプタ装着例
7
CCDマルチチャンネル検出器ヘッド
C10150, C10151
接続図
ΏλΛΗ *
ΗͼηϋΈΩσΑ
ACࠤ࡯ࡉ࡞
(100㨪240 V; C7557-01ͅັ௺)
Trig.
POWER
୺ဥΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
SIGNAL I/O
USB
ΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
TE CONTROL I/O
C7557-01
ͼιȜΐΓϋ΍
+
ζσΙΙλϋΥσ
࠿੄‫ܕ‬ΰΛΡ
PC (Windows 2000/XP/Vista)
(USB2.0)
* ΏλΛΗ͉̈́̓ဥփ̵̱̞̀ͭ͘ȃ
KACCC0402JA
ུ঩ၳ͈ܱशඤယ͉Ȃ໹଼ijijාIJı࠮࡛ह͈͈̳́͜ȃୋ຦͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ൝͈̹͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃୋ຦ͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂॽအ੥̮ͬဥྵ
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ॽအ੥̤͍͢΍ϋίσ೹‫͈ރ‬षȂ߿ྴ͈ྎ๶ͅॻ೰ॽအͬփྙ̳ͥĩřĪȂ‫ٳ‬อॽအͬփྙ̳ͥĩśĪ̦ັ̩ાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ
ུୋ຦͈༗બ͉ȂොවࢃġIJාոඤͅ᜺᝿̦อࡉ̯ͦḀ̑̾໺২ͅ೒౶̯̹ͦાࣣȂུୋ຦͈ਘၑ̹͉͘య຦͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બ‫ۼܢ‬ඤ̜́̽
̀͜Ȃഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ‫͉̞̀̾ͅٺ‬Ȃ໺২̷͉͈ୣͬ໅̵̞ͭ͘ȃ
ུ঩ၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ໺২͈‫ݺ‬ౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭ͥ͂ͬ޺̲̳͘ȃ
ūűįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ
୵ర‫ުא‬ਫ਼
ɧĺĹıĮııIJIJ
୵రঌ୒ဩߊષ଩IJĮķĮIJIJġĩ඾ུ୆ྵ୵ర࢙൚రΫσij‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ
ಆ෨‫ުא‬ਫ਼
ɧĴııĮijķĴĶ
֟ઽࡇ̩̾͊ঌ൐࢕రĶĮĺĮij
ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĸĮĴĹijIJġġŇłřġĩıijĺĪġĹĵĸĮĹķĶĵ
൐‫ުאނ‬ਫ਼
ɧIJıĶĮıııIJ
൐‫ނ‬സࢽߊࡵΦ࿝ĴĮĹĮijIJġĩࡵΦ࿝ĴĴ૩ΫσĶ‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ
ಎ໐‫ުא‬ਫ਼
ɧĵĴıĮĹĶĹĸ
ຩઐঌಎߊग५಴ĴijĶĮķġĩ඾ུ୆ྵຩઐ‫פ‬ஜΫσĵ‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ
ఱि‫ުא‬ਫ਼
ɧĶĵIJĮııĶij
ఱिঌಎ؇ߊհാ಴ijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJı‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶıġ
ࡥఘ‫ުא‬ଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁ୓‫ࡇؖ‬ຩઐঌ൐ߊঌ࿤಴IJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ
Cat. No. KACC1127J05 Oct. 2010 DN
8