TPX3Cam用于納秒光子時間戳的高速光學相機
荷蘭ASI出品的TPX3Cam是一款用于光學光子時間戳的快速光學相機。它基于一種新型硅像素傳感器，并結合了Timepix3 ASIC和讀出芯片技術，適用于電子、離子或單光子等需要時間分辨成像的各種應用。TPX3Cam可以很容易地集成在桌上型研究裝置中，也可以集成在同步加速器或自由電子激光環境中。
使用TPX3Cam，可在速度映射成像設備中測量電子和離子。納秒級的時間分辨率和數據采集速率使我們能夠以特別的方式進行測量。TPX3Cam能夠在400至1000 nm波長范圍內以高量子效率同時對超過1000個光子的閃爍光進行成像和時間戳記。它可以在VMI（速度映射成像）裝置中高效地記錄撞擊在MCP（微通道板）上的離子。 MCP耦合到一個快速P47磷光體屏，該屏產生響應離子撞擊MCP的閃爍光。TPX3Cam放置在真空之外，能檢測來自磷光體屏的閃光。在TPX3Cam中，所有單個像素都可獨立工作，且能對伴隨發生的'事件'進行時間戳記。 這就將成像傳感器變成了快速數字轉換器陣列，具有并行作用的空間和時間分辨率，因此可以同時記錄多個離子種類，允許進行符合測量和協方差分析。
TPX3Cam的優勢：
● 增強光敏度的硅傳感器
● 波長范圍：400 - 1000 nm
● 每一像素同時檢測時間（ToA）和強度（ToT）
● 時間分辨率1.6 ns，有效幀速率> 500 MHz
● 無損、數據驅動讀出速度高達80 Mhits / s
● 置于真空之外的光學設計，使用靈活
離子和電子成像應用：
TPX3Cam的應用包括飛行時間質譜中離子的空間和速度映射成像; 離子和電子的符合成像，以及其他時間分辨類型的成像光譜。 TPX3Cam能夠以1.6納秒的時間分辨率對離子撞擊進行檢測和時間戳記，從而可以同時記錄所有碎裂離子的離子動量圖像，并避免探測器需要對單個碎裂離子的門選擇。這種單探測器設計簡單，靈活，并且能夠進行高度差分測量。
在德國漢堡同步加速器的FLASH光源上用TimepixCam（TPX3Cam的早前型號）記錄到的CH2IBr的離子飛行時間質譜，這是在用強激光脈沖進行強場電離之后獲得的，也帶有飛行時間質譜中每個峰的相機圖像。
單光子成像（FEL）：
增強版TPX3Cam可以是單光子敏感的。在這種配置下，相機與現成的圖像增強器結合使用。應用包括寬視場時間相關單光子計數(TCSPC)成像，磷光壽命成像和任何需要時間分辨單光子成像的應用。
TPX3Cam技術指標
| 傳感器 | | | 讀出死時間 | 在允許的流量以內死時間為零 |
| 材料 | 增強光敏度的硅傳感器 | 時間分辨率 | 1.6 ns | |
| 波長范圍 | 400 - 1000 nm | 有效幀速 | > 500 MHz | |
| 檢出限 | ~1000 photons per pixel hit | 像素撞擊死時間 | ~1 μs | |
| 光學 | | 讀出模式 | 數據驅動，采用每個像素ToA和ToT同時檢測時間和強度 | |
| 活區面積 | 14.1 x 14.1 mm2 | |||
| 成像芯片 | | 外接快門控制 | 是 | |
| 類型 | Timepix3 | 外部信號時間戳 | 260 ps | |
| 像素尺寸 | 55 μm | 重量 | 2.2 kg | |
| 像素數量 | 256 x 256 | 尺寸(長x寬x高) | 28.5 x 80 x 90 cm3 | |
| 閾值數 | 1 | 冷卻 | 空氣冷卻 |
Amsterdam Scientific Instruments
ASI is a spin-off company from Nikhef, the Dutch research institute for particle physics. The company brings to the market unprecedented detector technologies developed by the joint efforts of the Nikhef institute, the Medipix collaboration (CERN) and the ASI team. The broad experience of ASI’s team in various applications makes ASI products a unique and reliable out of the box solution for industry and research institutions.
ASI’s technology can be used in multiple applications such as:
●Energy resolved X-ray
●Computed tomography
●Fast product-line X-ray inspection
●Electron microscopy
●Mass spectrometry
