株式会社 日本ローパー アルティメイトICCDカメラ PI-MAX4 電荷増幅型電子冷却CCDカメラ ＰroEM シリーズ 総合カタログ PROSPECTING FOR GROWTH 高感度液体窒素冷却CCD検出器 パイロン PyLoN 極微弱光用CCD検出器 PIXIS InGaqAs近赤外域検出器 NIRvana:640 PyLoN-IR PI-MAX4 アルティメイト ICCDカメラ 分光分析 CCD 画像解析 CCD ICCD 検出器 カメラ本体、AD変換器、インターフェース、高圧ゲートパルサー、パルスジェネレータの全てをワンボディー に納めました。新たにI.I. +EMCCDとRFモジュレータ搭載型カメラを追加しました。RFモデルはゲート機能 も備えています。 EMCCD＋イメージインテンシファイア Bracket PulsingTM RF Modulation GigE Interface MCPゲート機能 Photocathode Cooling Super HV TM DIF (Double Image Future) Super SYNCHROTM 16-Bits AD Converter 最大ゲイン10,000倍・フォトンカウンティング 1MHz∼200MHz位相変調が可能FLIMに最適 量子効率が高く燃焼用途に最適 最速1MHzのゲートパルサー搭載 内部ディレイ27nsecパルスジェネレータ内蔵 ICCDの高速ゲート動作 Electrical Connection Rings Photocathode Microchannel Plate Incident Light Intensified Image Fluorescent Screen 0V -200V 8kV 600V-900V Electron Paths +200V Microchannel +1,000V ICCDのイメージンテンシファイアは、光電面・ MCP・フォスファーで構成されFOPでCCDと 接続されています。光電面に入射したフォトンは 電子に変換されMCPで増幅されてフォスファー で可視化されデータになります。 光電面部に高速の電子シャッターをかけ最速 500psecの時間分解データを取得できます。 2 紫外域でのOn/Off比を107：1に向上 高速データ転送、遠隔操作にも最適 EBIノイズを20分の1に減少 2フレームの高速現象画像を撮影可能 最速32MHz搭載、リアルな16ビット RFモジュレーション PI - MA X4 RFモジュレーションモデル は、従来の高速ゲート機能を備え１MHz から200MHzのRFモジュレーションを 追加し発光蛍光現象の時間分解やディ ケイ時間分解が測定可能になりました。 位 相 は 3 6 0 °内で1°ステップ で 測 定 可能です。 Light Fieldソフトウェアではこのモジュ レーション機能をオシロスコープの様な モニター 表 示 が 可 能 でタイミングの 確認がリアルタイムで可能です。 左の蛍光レーダーはモジュレーション 可変レーザーと同期した2サイクルの 蛍光寿命測定データです。 PI-MAX4 仕様一覧 PI-MAX4 シリーズ ラインアップ PI-MAX4 : 1024i-RF CCDフォーマット PI-MAX4：1024i 1024×1024 有効画素数 1024×1024 素子サイズ 12.8×12.8ȝP CCD 20 e- rms @1MHz 35 e- rms @2MHz 450 Ke- < 2 e-/p/sec < 4 e-/p/sec 600nsec/row（時間分解能） - -25℃（空冷）/ -35℃（水冷補助有）* +20℃周囲環境 20℃（空冷）/ -30℃（水冷補助有）* +23℃周囲環境 GenⅡ UV, SB, RB, SR (Fast Gate, Slow Gate) GenⅢ HBf, HQf, HRf GenⅢ HBf, HRf Picosecond Gate < 500 ps -2 ns (20 ステップ可変）,Fast Gate 2 - 3 ns Slow Gate <200ns , <8ns (MCP Gate) * SB タイプのみ 最速ゲート性能 ゲート設定時間 最速ゲート繰り返し 最速値 ∼ 21sec 1MHz, 100KHz (Picosecond Gate), 8KHz (MCP Gate) DIFフレーム速度 2ȝsec（1％フォスファーディケイ），500nsec（10％フォスファーディケイ） 解像度 GenⅡ 40 - 64 lp/mm, GenⅢ 57 - 64 lp/mm EBIノイズ （フォトカソード冷却時） GenⅡ 0.05 - 0.2 (0.005 - 0.02), GenⅢ 0.02 (0.002) : Photo e-/p/sec フォスファー P43 標準 (P46,P47 Option)：DIFモデルはP46標準 パルスジェネレータ 0.05Hz - 1MHz ディレイ設定範囲 10ps - 21 sec 分解能/ジッター 10 ps / 35 ps rms 内部ディレイ < 27 ns トリガー入力 TTL (-5V∼+5V) , AC/DC カップリング, 50Ω / High Z (エッジ閾値可変) トリガー出力 RF モジュレーション 15 e- rms @500KHz 800 Ke-（130 Ke-） - インテンシファイア タイミング ジェネレーター 26×26ȝP 標準モード 18 e-rms @5MHz * 1 < 2 e-/p/sec 冷却温度 イメージ インテンシ ファイア 16×16ȝP 標準 モード 8 e-rms @500MHz * 1 130 Ke- キネティクス 512×512 EM モード 50 e-rms @10MHz * 1 70 e- rms @32MHz ダークチャージ 1024×253 690×253 (18mmインテンシファイア) 960×253 (25mmインテンシファイア) EM モード 25 e-rms @5MHz * 1 40 e- rms @16MHz 電荷容量 PI-MAX4 : 256 512×512 EMCCD 16 e- rms @ 4MHz 読み出しノイズ PI-MAX4：512EM SynchMaster 2系統, TO, Gate Monitor, Aux, Logic out, Ready out フェーズ/ステップ 1MHz-200MHz /1MHz ‐ ‐ ‐ フェーズ/ステップ 0−359°/1° ‐ ‐ ‐ RF出力電圧/ステップ 0.1 - 1.6V / 0.01V ‐ ‐ ‐ RF出力信号 連続RF出力 RF モニター入力 ‐ ‐ ‐ 量子効率グラフ 60 GenⅢ 55 HBf HQf 50 HRf Quantum Efficiency (%) 45 GenⅡ 40 RB Fast Gate 35 SB Slow Gate 30 SB Fast Gate 25 SR UV 20 15 10 5 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Wavelength (nm) 3 アプリケーション (a) Radial (x) φ2.4 mm (c) Laser-wavelength stop (±0.8 nm) High x (mm) Probe laser Gap 0.5 mm (b) 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 Low ¨ Ȝ (nm) -6 -4 -2 0 2 4 Signal Intensity (arb.unit) トムソン散乱測定 12 4.6×10 22 m -3 1.0 eV n e=5.5×10 22 m -3 Te=1.0 eV 10 (d) 8 3.7×10 22 m -3 1.0 eV 6 4 2 0 -6 -4 -2 0 Ȝ (nm) 6 2 4 6 大 気 圧 パルス放 電プラズ マのトムソン散 乱 計 測 例: (a)放 電電 極 (b)放 電の様 子 (c)I CCDカメラ（PI - M A X UNI G ENII）で 計 測した協同 的トムソン散 乱 スペクトル（電子項 ）一次 元 空間 分布 (d)放 電中心部 のトムソン散 乱 スペクトルと理 論曲 線 . (K . To m i t a e t a l . : J. I ns t . , Vo l . 7, C02057 (2012)) データ提供：九州大学 大学院総合理工学研究院 内野・山形研究室 富田先生 Injector レーザ誘起蛍光法 PC Injector Pressure Sensor Pulse Generator ICCD Camera Energy Detector Vessel aser AG L Y : d N x 46 Trigger 光学系 17 y 噴射条件 pj=120MPa d0=0.141mm Laser Sheet Beam Splitter 雰囲気条件 pa=2MPa Ta=900K 30 LIF 法を用いたディーゼル噴霧の燃料濃度計測 t=0.2ms 0.6ms 1.0ms 2.0ms 4.5ms x2 f 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 10 mm t=0.2ms 0 0.6ms 1.0ms 2.0ms 4.5ms T K 900 800 700 10 mm 600 データ提供：京都大学 エネルギー科学研究科 川那辺先生 4 ProEM シリーズ 電荷増幅型電子冷却CCDカメラ 分光分析 CCD 画像解析 CCD eXcelon 3 ProEMシリーズは従来のEMCCDカメラに新たな技術を採用し、既存の性能を損なわず低ノイズ・ベース ラインの安定化・高速画像取込みを可能にし、多機能&高性能なEMCCDカメラです。細かな技術開発に よる新型エクセロン素子を加えて紫外域で高い量子効率を実現するオプションも追加しました。第３世代 の新設eXcelon3 EMCCDは、画像解析用正方形フォーマットに分光分析用素子を加え更なる多用途性 と要求される高性能化への対応をすべく展開します。 1024×1024 、512×512とK i n e t i c s 版、16 0 0×4 0 0 、 1600×200のフォーマットを基本とし用途に対応する最適な カメラをご提供します。 プロフェッショナルEMCCD + ×1000の最大電荷増倍率 1倍からリニアに可変 メカニカル・シャッター内蔵 16ビットダイナミックレンジ Kinetics機能標準搭載 −80℃ 電子冷却 ギガビット・イーサネット カスタム・タイミング機能 OptiCALTM カスタム・チップ機能 全てのAD速度、設定ゲインにて可能 ダークチャージ測定や保管に最適 空冷、水冷、空冷＋水冷の構成を選択可能 マイクロ秒時間分解測定が可能 縦方向シフトレートを450nsec∼5µsec可変 EMゲインをリニア増幅にし、内蔵光源による 自動較正機能を搭載 BASE TM ベースラインのドリフトや揺らぎを完全安定化 PINS TM PI独自のノイズ低減技術を開発し各モードで 低システムノイズを実現 eXcelon3技術 600 nm 256×256設定で標準65fpsが114fpsに高速化 ハードウェア・タイムスタンプ機能 高速撮影時に正確な時間を確認できます 最小3e-rms 読出しノイズ 最小読出しノイズ＝システムノイズを低減化 量子効率95％以上（ピーク値） バックイルミネイト型フレームトランスファーEMCCD ＰroEM GigEインターフェース標準搭載 EMCCDの原理 700 nm 800 nm 900 nm 1000 nm Standard Back-Illuminated CCD 受光面 フレームトランスファー領域（マスク） eXcelon Back-Illuminated CCD 出力ノード プリアンプ Back-Illuminated Deep-Depletion CCD 標準クロック電圧 高クロック電圧 eXcelon3の特徴は、近赤外域でのエタロニングの低減化にあり ます。画像は標準バックイルミネイト、eXcelon3、ディープディプ レション3種類で5点の波長での画像です。 エタロニング効果低減化が明らかにわかります。 eXcelon3は、症 状が見られますが、暗電流を桁 違いに抑え さらに、ディープ・ディプレション相当の効果がある新型素子 です。 標準シリアルレジスター プリアンプ 出力ノード 増幅型レジスター イメージインテンシファイア無しで信号増幅を細かな階調で 調整可能です。CCDタイプはフレームトランスファー型を使い、 シフトレジスターからAD変換を行う前に増幅型レジスターを 通し、ここで加える電圧で増幅率を変えることができます。 受光面にダメージを受けることなく光量に応じた設定が可能に なりました。画像検出、分光器や顕微鏡への接続、微弱な一分子 蛍光画像測定、一分子蛍光分光測定、マイクロ秒時間分解測定 に最適です。1600シリーズはフル・フレーム型デバイスです。 5 ProEM 仕様一覧 モデルProEM：*1 512BeX CCDフォーマット 512B 512BKeX 512×512 1024BeX 2×512 & 410×512 素子サイズ 1024B 1024×1024 1600^4BeX 1600^2BeX 1600×400 1600×200 16ȝP 13ȝP 16ȝP 8.2×8.2mm 13.3×13.3mm 25.6×6.4mm 25.6×3.2mm 50 @10MHz EM mode 40 @10MHz EM mode 75 @8MHz 25 @5MHz EM mode 20 @5MHz EM mode 27 @4MHz 3 @100kHz Normal 3 @100kHz Normal 15 @1MHz 6 @1MHz Normal 6 @1MHz Normal 4 @100kHz 10 @5MHz Normal 10 @5MHz Normal 7 @1MHz 画角 読出しノイズ (e-rms) 512BK EMモードでは、実質読み出しノイズは1e-rms以下になります。 冷却温度 *2 ダークチャージ -80℃ (-90℃水冷時) -55℃ (-75℃水冷時) -60℃ (-75℃水冷時) 0.001 e-/p/sec @-70℃ 0.002 e-/p/sec @-55℃ 0.01 e-/p/sec @-60℃ EM ゲイン 1X ∼ 1000X シフト速度 0.45 ∼ 5ȝ秒/ライン ビニング機能 0.8 ∼ 5ȝ秒/ライン 1.5 ∼ 6ȝ秒/ライン 縦方向フレキシブル、横方向 2ｘ∼32ｘ インターフェース GigE ギガビット・イーサーネット 繰返し速度 34Hz フルフレーム 8.9Hz フルイメージ 1300Hz (FullBin) >500Hz カスタムチップ >100Hz カスタムチップ >2000Hz (Custom) *1 eXの表示が eXcelon型カメラです。*2 周囲の温度と湿度により異なります。 量子効率グラフ キネティクス時間分解測定 時間分解画像測定 T = 2µ秒 / row 下記画像 220µ秒 / サブフレーム×16 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 200 300 400 500 ProEM:1024B_eXcelon 6 600 700 ProEM:1024B 800 900 1000 1100 Optional UV coating アプリケーション 顕微分光システム 画像解 析以外にProEMシリーズは、顕微ラマン・顕微フォト ルミネッセンス分光システムでもその性能を発揮します。EM 増幅による微弱光高速データ取得、素子サイズによる高解像度 画像取得においては一分子蛍光画像分光測定にも活用されて います。 IsoPlane 新型分光器とのシステムでは 解像度が、12 LP/mmと一般の比点収差 補正分 光 器と比 較し3−4倍高い結果 を実現しています。 スペクトルデータでも同様に高分解能 を取得できます。 ボーズアインシュタイン凝縮（BEC） 吸収イメージング法を用いたスピン自由度を持つ ルビジウム原子のボーズアインシュタイン凝縮体 トラップから解放した重ね合わせ状態にあるBECに勾配磁場を 印加し、スピンの向きに応じて空間的に分離したBECにルビジウム 原子の共鳴光を照射し5つのBECの影を撮影しています。時間差で 共鳴光のみの画像を取得して光学密度（OD）を演算した画像です。 データ提供：学習院大学 理学部 平野様、衞藤様 ȝP T>Tc T<Tc T<<Tc 1.0 m m ナトリウム原子のボーズ‐アインシュタイン凝縮体 パルス原子波レーザー トラップから開放され、拡散する原子の吸収イメージ画像を 温度の関数として示した。相転移の手前と後で原子の速度分布 が急変している様子が鮮やかに捉えられている。 トラップされたボーズ凝縮体(先端の小さい スポット)から、コヒーレントに原子波が伝播 する様子が分かる。 A B 位相差イメージ法で捉えたトラップ中のボーズアインシュタイン凝縮体 位相差イメージ法を用いれば、 トラップに閉じ込められた小さなボーズ凝縮体のイメージを 非破壊的に撮影すること （A、左）や、さらにその像をもとに凝縮体の中央に別のレーザーを集光 して2つに分け（A、中央）、下半分を吹き飛ばす（B）といった（巨視的な波動関数に対する） 「手術」をすることも可能になります。 （さらにキネティクスモードを用いればこの一部始終を 連続的に撮影することも可能です） データ提供：マサチューセッツ工科大学 50 µm 0% Prof. Wolfgang Ketterle Associate Director Research Laboratory of Electronics Massachusetts Institute of Technology 100 % Intensity (arbitrary units) 7 パイロン PyLoN 分光分析 高感度液体窒素冷却CCD検出器 CCD 一体型 液体窒素 冷却 PyLoNシリーズ検出器は、旧型SPEC-10にエレクトロニクス系を搭載し ワンボディー化されています。 従来の高感度、低ノイズに加えてGigE I/Fを採用し本体から直接 コンピュータへ接続されます。旧型の素子ラインアップとeXcelon 技術も加えられた新設計の検出器です。 高感度・低ノイズ ラマン・微弱蛍光発光測定に最適 Dualアンプで低ノイズモードと高容量モードを切り替え可能 GigE インターフェース採用、50ｍ先でもコントロール可能 毎秒2000スペクトルの高速データ取得が可能 32ビット・64ビットOS対応 暗電流除去 優れた量子効率 CCD素子は、暗電流による雑音が大きいため、微弱光を測定する ために、電子冷却や液体窒素冷却を行います。 液体窒素冷却タイプでは、CCD素子を-120℃にも冷却し、暗 電流は、1時間の露光時間でも、ほとんど無視できる程度にしか 発生しません。 ビニング 表面照射型と背面照射型により、量子効率は大きく違います。 背面照射型は、500∼600nmの波長域で、90％以上の高い量子 効率を示します。表面照射型でも、50％程度の量子効率で、 この数字は、光電子増倍管などと比較すると、2∼3倍以上の 高い量子効率になります。 背面照射型eXcelonテクノロジー採用 CCD素子は、2次元にピクセルが配置されています。分光器の 出口のスリット像は、横方向に波長、縦方向に入り口スリットの 縦方向の像が配置されます。CCD検出器は、縦方向のCCD素子 を足し合わせる機能があり、読み出しノイズを増やすことなく、 スリットの縦方向の光を積算でき、感度を向上させることができ ます。光の当たっているところだけを選択してビニングしたり、縦 方向を何箇所かに分割して、積算するなどして、アプリケーション に応じたビニングを行えます。 また、限られた設定により、1KHz繰り返しのレーザーと同期した 過渡吸収測定が可能です。低ノイズ + 高ダイナミックレンジに おける高速スペクトル測定が可能な検出器です。 Etalon Oscillations 0.15 背面照射型（バックイルミネイト）CCD素子に新たな技術が採用 されました。eXcelon（エクセロン）は、バックイルミネイト標準 型と近赤外域用DD型ともに適用され、それぞれの特性である 近赤外域のエタロニングの発生度を極限まで減少させています。 さらには紫外領域での量子効率をも向上しました。 (B_eXcelon vs. B) 0.15 Relative Amplitude Relative Amplitude 0.10 0.05 0 -0.05 -0.10 -0.15 600 650 700 750 800 850 NOTE : QE data @ + 25° C B B_eXcelon 900 950 1000 1050 1100 Wavelength (nm) B_eXcelon provides significantly lower etaloning (unwanted fringes) compared to standard back illuminated ( B ) version. 8 Etalon Oscillations (BR_eXcelon vs. BR) 0.10 0.05 0 -0.05 BR_eXcelon -0.10 -0.15 600 BR NOTE : QE data @ + 25° C 650 700 750 800 850 Wavelength (nm) 900 950 1000 1050 BR_eXcelon eliminates much of the residual etaloning observed in the standard back-illuminated deep depletion ( BR ) version. ARコーティングと有機材コート 100 紫外、可視、近赤外用に設計した無反射（AR）コーティング をCCD素子上にコーティングし、量子効率を最大限に引き 出しています。また、Lumogen E有機材コーティングにより、 量子効率を最大化します。 ARコーティングは、可視域で96%超の効率を実現し、紫外 域では、30数%を66%と量子効率を高めます。 有機材コーティングは、可視域の量子効率を損なわずに紫外 域の量子効率を10%→43%と効率を高めています。 有機材コーティングによる紫外領域での量子効率アップは 従来通りで、左のグラフのように4種類の無反射コーティン グが可能になりました。CCDの量子効率をさらに効果的にす ることが可能で、用途に依る選択肢が増えました。 95 Transmission (%) 90 85 80 NIR-AR 75 NO-AR MgF2 70 BBAR(400-1100nm) 65 60 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Wavelength (nm) PyLoN 仕様一覧 PyLoN シリーズ ラインアップ 量子効率グラフ 100 CCDフォーマット 素子サイズ 100B 1340×100 20×20ȝP 100B eXcelon 1340×100 20×20ȝP 100BR 1340×100 20×20ȝP 100BR eXcelon 1340×100 20×20ȝP 100F 1340×100 20×20ȝP 400B 1340×400 20×20ȝP 400B eXcelon 1340×400 20×20ȝP 20 400BR 1340×400 20×20ȝP 10 400BR eXcelon 1340×400 20×20ȝP 0 400F 1340×400 20×20ȝP 2KB 2048×512 13.5×13.5ȝP 2KB eXcelon 2048×512 13.5×13.5ȝP 2KBUV 2048×512 13.5×13.5ȝP 256E 1024×253 26×26ȝP 256BR 1024×252 26×26ȝP 90 Quantum Efficiency (%) 80 70 60 50 40 30 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 Wavelength (nm) BR eXcelon B eXcelon BR B BUV F OE with optional UV coating (for non-eXcelon cameras only) アプリケーション 微弱光分光スペクトルデータ PL Intensity (cps) PL Intensity (arb. units) 10000 270 275 280 285 Emission wavelength (nm) 290 単一位置制御ナノワイヤGaN/AlGaN 量子ドットスペクトル QD 8000 6000 4000 2000 0 Cavity 940 941 942 Wavelength(nm) 量子ドット・フォトニック結晶ナノ共振器結合系からの 発光スペクトル データ提供：東京大学 生産技術研究所 荒川・岩本研究室 9 PIXIS 分光分析 極微弱光用CCD検出器 CCD 画像解析 CCD X線CCD 検出器 コンパクトなボディに−80℃完全電子冷却（水冷補助不要）の低ノイズCCD検出器です。 107ｍｍ(直径)×164ｍｍ(奥行き)のコンパクトボディに、2MHzと100KHzの2つの16ビットAD変換機と エレクトロニクスを内蔵し、シングルボディから USB2接続によるデータ転送、データ解析処理を実現し ました。素子フォーマットは1340×100、1340×400、512×512、1024×1024、2048×512、1024×256、 2048×2048素子で、7機種27種類の世界最高級CCD検出器です。量子効率グラフに示される感度分布 のほかに、可視域での量子効率を損なわない有機材の UVコーティングも可能です。 新型バックイルミネイト型＋エタロニング対応デバイス の eXcelon は、広域検出で最適なパフォーマンスを 提供する画期的新デバイスです。 豊富なCCD素子のラインナップ メタルシールド技術により ライフタイムバキュームで−80℃を達成 USB2.0インターフェース ノートパソコンからもコントロール可能 （Plug & Playにより簡単に装置を認識します） Dualアンプを低ノイズモードと 高容量モードを切り替えて 広いアプリケーションの適用 微弱光ラマン分光・蛍光発光分光の 用途に最適 用途に応じた効率の選択と6段階の測定ゲイン設定 デュアルアンプ方式 低ノイズ・アンプ 1e-/2e-/4e- モード ゲイン* 高容量・アンプ 4e-/8e-/16e- PIXISシリーズは、高量子効率に加えて、ある特定の波長領域のARコート を適用することでさらに感度の高い製品を選択可能です。また微弱光 用に高感度モードと吸収測定等向け高電荷容量モードをソフトウェア にて切り替えられる仕様になっています。 さらに各モードでゲイン設定が3段階ありますので微弱光のみのとき と、微弱光と大きなピークの混在する場合の両方をより高いS/Nで測定 できます。 PIXIS 仕様一覧 CCDフォーマット センサータイプ 素子サイズ ȝP センサータイプ 素子サイズ ȝP 100B_eXcelon 1340×100 BI 20×20 1024F 100B 1340×100 BI 20×20 1024B_eXcelon 1024×1024 FI 13×13 1024×1024 BI 100BR_eXcelon 1340×100 BI / DD 20×20 13×13 1024B 1024×1024 BI 13×13 100BR 1340×100 BI / DD 20×20 1024BR_eXcelon 1024×1024 BI / DD 13×13 400B_eXcelon 1340×400 400B 1340×400 BI 20×20 1024BR 1024×1024 BI / DD 13×13 BI 20×20 1024BUV 1024×1024 BI 400BR_eXcelon 13×13 1340×400 BI / DD 20×20 1300F 1340×1300 FI 20×20 400BR 1340×400 BI / DD 20×20 1300B_eXcelon 1340×1300 BI 20×20 2KB_eXcelon 2048×512 BI 13.5×13.5 1300B 1340×1300 BI 20×20 2KB 2048×512 BI 13.5×13.5 1300BR 1340×1300 BI / DD 20×20 2KBUV 2048×512 BI 13.5×13.5 2048F 2048×2048 FI 13.5×13.5 256E 1024×256 FI / OE 26×26 2048B_eXcelon 2048×2048 BI 13.5×13.5 256BR 1024×252 BI / DD 26×26 2048BUV 2048×2048 BI 13.5×13.5 2048BR 2048×2048 BI / DD 13.5×13.5 PIXIS ラインナップ 10 PIXIS ラインナップ CCDフォーマット 量子効率グラフ eXcelon テクノロジーの効果 Etalon Oscillations (B_eXcelon vs. B) 90 0.15 80 0.10 Relative Amplitude Quantum Efficiency (%) 100 70 60 50 0.05 0 -0.05 -0.10 40 650 700 750 850 900 950 1000 1050 1100 Etalon Oscillations (BR_eXcelon vs. BR) 10 0.15 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 0.10 950 1000 1050 Relative Amplitude 250 800 Wavelength (nm) 20 0 B B_eXcelon -0.15 600 30 Wavelength (nm) BR eXcelon B eXcelon BR B BUV F OE with optional UV coating 0.05 0 -0.05 BR_eXcelon BR -0.10 -0.15 600 (for non-eXcelon cameras only) 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 Wavelength (nm) アプリケーション 顕微イメージングデータ Area 1.3 × 1.3 E-time 500msec Semiconductor 6H-SiC Area 1.3 × 1.3 E-time 5 sec Area 1.3 × 1.3 E-time 5 sec Right Dope 4H-SiC Havey Doped 4H-SiC データ提供：株式会社 フォトンデザイン 清水様 微弱光分光スペクトルデータ PL Intensity (cps) 10000 QD 8000 6000 4000 2000 0 Cavity 940 941 942 Wavelength(nm) 量子ドット・フォトニック結晶ナノ共振器結合系からの発光スペクトル データ提供：東京大学 生産技術研究所 荒川・岩本研究室 11 NIRvana PyLoN-IR InGaAs 近赤外域検出器 640×512素子の2次元フォーマットInGaAsカメラがNIRvana（ニルヴァーナ）として新たに製品化され ました。画素数が増え解像度が高くなり、暗電流レベルが-80℃の電子冷却温度で-100℃冷却相当の 数 値を 備 えました 。アレイセン サータイプ は 、 PyLoN-IRにリニューアルされ共にGigE インター 高ダイナミック 分光 近赤外域 レンジ スペクトル 検出器 フェースを搭載するコントローラ無しのワンボディー 測定 16 bi t 化を実現しました。分光用途だけでなく近赤外域 画像解析用途、時間分解測定、天文、医学と様々な 分野で高速、高解像度、高ダイナミックレンジの 対応が可能になりました。新世代の新たな解析の 方向性を可能にする製品です。 用途例 ・太陽電池の解析 ・ 半導体材料欠陥測定 ・カーボンナノチューブ画像測定 ・ 一重項酸素蛍光測定 ・過渡吸収分光測定 ・ 赤外ラマン分光測定 NIRvana:640 ・赤外フォトルミネッセンス画像、分光測定 NIRvana : 640 PyLoN-IR-1.7 / 2.2 640×512素子 感度範囲 0.9-1.7ȝP 1024×1素子 1.7ȝP、2.2ȝP 2モデル 電子冷却 完全空冷対応 媒体冷却可 液体窒素冷却 -100℃冷却 最速110Hzの画像繰り返し 最速6.5KHzのスペクトル繰り返し 最速2ȝ秒の時間分解能搭載 最速20ȝ秒のシフト速度 低ノイズモードと高電荷容量モードの 切り替え可能 低ノイズモードと高電荷容量モードの 切り替え可能（High Gain/Low Gain） model NIRvana : 640 PyLoN-IR : 1024 センサー 640×512 素子サイズ 20×20ȝP 25×500ȝP 25×250ȝP 感度範囲 0.9-1.7ȝP 0.8-1.7ȝP 1.0-2.2ȝP 85% 85% 最大量子効率 冷却性能 1024×1 70% -80℃, -90℃可 -100℃ 読出しノイズ 120e- 400e- 650e- 暗電流 480 e- 2.3Ke- 1.2Me- フレームレート 110 fps 6600 fps GigE インターフェース Light Field, 64Bits SITK & LabView, WinX32, 32BIts SITK & LabView 100 100 PyLoN-IR: 1024-1.7 90 90 PyLoN-IR: 1024-2.2 Quantum Efficiency (%) Quantum Efficiency (%) ソフトウェア 80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.8 12 PyLoN-IR 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Wavelength (µm) 1.5 1.6 1.7 0.5 1.0 1.5 Wavelength (µm) 2.0 2.5 アプリケーション 太陽電池 PL 解析データ 結晶粒界分布 PL intensity [a.u] 1.2 Σ3粒界 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Low Lifetime High Low PL Intensity High 1.4 Energy [eV] PLイメージング像 PL intensity [a.u] 1.2 小角粒界 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 Energy [eV] 10mm 3mm 太陽電池のPLイメージ画像と部位のPL発光スペクトル (左) PLイメージ画像とライフタイム画像 (右上下) データ提供：明治大学 半導体ナノテクノロジー研究室 小椋先生、立花様 株式会社 フォトンデザイン 清水様 16000 80000 Intensity (cps) 60000 40000 12000 10000 8000 6000 4000 20000 2000 0 0 1246 1248 1250 1252 1254 1246 1248 Wavelength (nm) 1250 1252 1254 1256 Wavelength (nm) InAs量子ドットからのPL発光スペクトル (積算時間5秒) 量子ドットからのPL発光スペクトル （左図の縦軸をcpsに換算) 100000 80000 Intensity (cps) Intensity (count) 14000 60000 40000 20000 0 1284 1286 1288 1290 Wavelength (nm) 通信波長帯フォトニック結晶ナノ共振器からのPL発光スペクトル データ提供：東京大学 生産技術研究所 荒川・岩本研究室 13 分光アプリケーション フォトルミネッセンス測定システム、マッピング機能、パルスラマン分光（P-RAMAN）、時間分解蛍光（LIF）、 発光分析（LIBS）、燃焼場温度計測（CARS）などの応用例も多数あり、レーザやステージ・シャッターとの 同期が可能で、アプリケーションに特化したSnap-Inソフトウェアにより複雑な実験システムをシンプルに 構築できます。 顕微レーザーラマン分光システム 顕微ラマン分光は、物性物理はもちろん化学、ライフサイエンス、半導体、製薬、 環境、地質学、鉱物学など様々な分野で必要とされています。 本製品は、完成度の高い光学系を用いる事で細やかな調整を解消し、サンプル へ焦点を合わせるだけで測定が開始できる顕微ラマン分光システムです。 サンプルは、モニターカメラを利用し励起用レーザー光から目を保護し安全に 使用できる構成です。接眼レンズで見られる視野範囲と詳細確認のズーム機能 を備えサンプルやレーザー照射位置を確認できます。 Point いろいろなサンプルを、様々な条件下でラマン分光測定が可能です。 高性能で簡単操作、さらにはオートメーション測定も可能です。 複数レーザーの対応、X-Y・3Dマッピングにも対応しています。 ラマン画像構築やフォトルミネッセンス測定も可能です。 プラズマ診断装置 半導体デバイスやフラットパネルディスプレイの研究開発・ 製 造工程において、プラズマを使 用したC VD、エッチング、 スパッタリングは欠かすことのできない重要なプロセスです。 チャンバー内のプラズマの診断結果が、デバイス自体の良否を 決定付ける重要なポイントになります。 特に新しいデバイス材料や反応性ガスを使用する際には、その 特性を十分に評価・診断する必要があります。 本装置は高感度かつ高い時間分解能の検出器と高い波長分解 能の分光器を搭載することにより、様々な要求に対応できる ハイエンドのプラズマ診断装置です。 ピコ秒からの時間分解測定が可能 ラジカル種のデータベースをユーザーが 編集/追加可能 ラジカル種をセミオートで同定 ファイバー入射小光学系へ取り付け変更可能 （切り替えタイプはオプション） プラズマ空間分布、密度分布の測定が可能 プラズマ反応ガスの同定 エンドポイント検出 オプション プラズマの空間分布 14 プラズマ温度測定 ディーティ比の変化による プラズマのOn/Off 状態 オプション アーベル変換による プラズマ密度分布の計測 特注ソフトウェア Princeton Instruments社の分光用ソフトウェア、WinSpec/32 (32bit Windows)、LightField (64bit Windows)は、共に計測、解析 に合わせたカスタマイズが可能です。日本ローパーでは、こうした各種特注ソフトウェアの作成を行っています。ここでは、これまで に作成したソフトウェアのいくつかを示します。ImageProベースやLabViewベースのソフトウェアの作成も可能です。 詳しくは日本ローパーまでお問い合わせください。 マッピングソフトウェア 温度・圧力計測ソフトウェア WinSpec/32上で種電動ステージ、ピエゾステージ 等を制御してスペクトルマッピングを行います。 放射スペクトルから非接触でリアルタイムに温度を 求める事ができます。イメージング分光器を用いれば スリットの高さ方向の温度分布を求める事も出来ます。 PLEソフトウェア ImageDecayソフトウェア WinSpec/32上で波長可変レーザー等を制御してPLE (励起波長スペクトル)測定を行います PI-MAXで測定した時間分解イメージ群から減衰時 定数の2次元画像を作成することが出来ます。 プラズマモニター・ソフトウェア その他のソフトウェア ・タイリングソフトウェア ・kHz対応 Pump & Probe ソフトウェア ・半導体ウェハ用高速マッピングソフトウェア ・Three PI-MAX同期測定ソフトウェア ・温度イメージ測定ソフトウェア ・サードパーティ製分光器駆動ドライバソフト WinSpec/32上で測定したプラズマスペクトルの プラズマ種の同定や、エンドポイント検出を行い ます。 15 64ビットプラットフォーム対応 Light Field TM Princeton Instruments製検出器に革命的Windows64ビット版ソフト TM ウェアがリリースされました。Light Field は、分光分析とイメージ ング解析の双方の用途向けに64ビットプラットフォームでのデータ 収集に最適なパフォーマンスをご提供します。 TM Light Field は、コンピュータに接続された検出器、分光器他オプシ ョンを自動認識しデータ収集に必要な機器を有効にする事で操作メ ニューがそれぞれの機種に適した設定項目が自動的に選択されま す。さらには別のウインドーで必要なメニュー項目を選択した独自 のアプリケーションに最適なメニュー欄を構築できます。また複数 のカメラをマルチディスプレイで表示しコンフリクト無しにそれぞ れあるいは同期して動作する事も可能です。分光用途においては、 IntelliCalで高い精度での波長軸較正や、標準光源を用いたIntensiCal 感度較正も自動化し、広範囲の波長レンジでのStep & Glueでのベー スラインの平滑化やグレーティングのWood Anomalyによる影響も 補正できます。画像データに関しては、タイリングなどの用途で Windows32ビットのメモリ制限をはるかに超えた容量のデータが構 築可能です。 PI-MAX３においては、バーチャル・オシロスコープというマスター (TTL)信号、ゲートタイミング、入出力のパルス信号をディスプレイ に表示でき、設定を任意に変更可能です。 ※ 対応機種については営業担当者までお問い合わせください。 LightField offers patent-pending IntelliCal for accurate spectrum calibration in both the wavelength and intensity spaces! Data using standard spectral calibration (left); same data utilizing LightField s IntelliCal wavelength and intensity calibration (right). LightField provides complete timing control for compatible PI-MAX 3 cameras. システム構成やソフトウェア開発をご希望の場合もぜひ御連絡ください。尚、性能向上のため予告なく仕様を変更する場合がございます。 株式会社 日本ローパー 販売代理店 http://www.pi-j.jp 〒135-0033 東京都江東区深川2-8-19 サクライビル3階 TEL.03-5639-2741 FAX.03-5639-2775 ●西日本オフィス 〒664-0851 兵庫県伊丹市中央3丁目2-6 ICB伊丹中央ビル2階 TEL.072-773-5265 FAX.072-773-5267 ●本 社 PS001F-1303-030-00
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