Rayonix HS (High Speed) CCD Detektorserie
MarXperts ist stolz darauf, Vertriebspartner (außerhalb Amerika) der weltweit fortschrittlichsten CCD-basierten Röntgen-Detektoren von Rayonix, USA, zu sein.
Die HS-Serie ist die neueste Ergänzung der CCD-Detektoren. Sie implementiert die sog. Frame-Transfer-Technologie, die die neuen Detektoren so schnell wie Pixel-Detektoren (bis zu 140 Frames / Sekunde) ohne Kompromisse bei der Datenqualität und Auflösung machen. Somit eignen sich die HS-Detektoren ideal für experimentelle Bedingungen, bei denen die Auslesezeit eines Detektors zum Engpass wird und nicht die Menge an verfügbaren Röntgenphotonen, also für alle modernen Synchrotron-Strahlquellen. Typische Anwendungen sind die Einkristall-Kristallographie einschließlich zeitaufgelöster Untersuchungen, Klein- und Weitwinkelstreuungsexperimente (SAXS / WAXS), Pulverdiffraktion und Röntgen-Computertomographie. Ohne die Zählratenbeschränkungen der konkurrierenden Pixeldetektoren eignen sie sich gleichermaßen für die brandneuen Röntgen-Elektronenlaser-Beamlines (XFEL).
Die Detektoren sind als Einzelchip-Detektoren (SX-30, SX-85) oder als Mosaikanordnungen mit 2x2, 3x3, 4x4 oder 5x5 Arrays mit diversen Glasfaseroptiken erhältlich. Um SAXS während der Messung von WAXS durchzulassen, wurde dabei sogar eine spezielle LX-Serie entwickelt. Diese hat eine lange, rechteckige Erfassungsfläche, die mit einer Kerbe konstruiert wurde, um den direkten Strahl und die SAXS-Daten durchzulassen.
Trotz des modularen Aufbaus weisen die Mosaik-Detektoren keine Lücken zwischen den einzelnen Modulen auf, was ein beträchtlicher Vorteil gegenüber konkurrierenden Pixeldetektoren ist. Die Modelle unterscheiden sich deutlich in der Menge der eingebauten CCD-Chips und der Detektionsfläche. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die für die gesamte Serie üblichen Spezifikationen und weist auf die relevanten Unterschiede hin.
Highlights:
- EXKLUSIVER SENSOR MIT HIGH SPEED FRAME-TRANSFER TECHNOLOGIE:
Alle Detektoren der HS-Serie basieren auf einem speziellen CCD-Sensor der Größe 3 x 3 cm mit 1920 x 1920 Pixeln. Eine Glasfaseroptik wird permanent mit dem Sensor verbunden dank einer patentierten Technologie. Die Glasfaseroptiken verwenden Verkleinerungen von 1:1, 1:2.6 oder 2.92 und ergeben so Detektoren mit gewaltiger Detektionsfläche, je nach Anzahl verbauter Module. - NIEDRIGES RAUSCHEN, ULTRA-SCHNELLES AUSLESEN:
Dank der Hochleistungselektronik werden die Chips blitzschnell ausgelesen, entweder mit 8e- im Hochgeschwindigkeitsmodus oder mit 4e- im langsamen rauscharmen Modus. Die Auslesezeit eines gesamten Bilds beträgt ca. 400 msec. Bei einer typischen Pixelbündelung von 2x2 sinkt die Auslesezeit auf 100 msec (10 Bilder/Sek.). Bei Bündelung von 10 x 10 Pixeln wird ein Bild in 7 ms produziert (140 Bilder/Sek.). Die Totzeit zwischen 2 Bildern ist 1 msec. - TIEFE TEMPERATURE, NIEDRIGER DUNKELSTROM:
Der CCD-Sensor wird gekühlt auf -80°C und geschützt durch ein versiegeltes Vakuum. Der resultierende Dunkelstrom ist geringer als 0.003e-/pixel/sec. und ermöglicht somit auch lange Belichtungen von schwach beugenden Proben. Das Kühlsystem benötigt nur einen gewöhnlichen Stromanschluss und kommt ohne Kühhlwasser aus. - EICHUNG:
Die Detektoren werden sorgfältig vor Auslieferung kalibriert und müssen nicht regelmäßig nachgeeicht werden.
Vergleichstabelle
Model | SX-30 | SX-85 | MX-170 | MX-225 | MX-300 | MX-340 | MX-425 |
Aktive Fläche [mm x mm] | 30 x 30 | 85 x 85 | 170 x 170 | 225 x 225 | 300 x 300 | 340 x 340 | 425 x 425 |
Anzahl CCD-Chips | 1 | 1 | 4 | 9 | 16 | 16 | 25 |
Glasfaseroptik Verkleinerung | 1 : 1 | 2.92 : 1 | 2.92 : 1 | 2.60 : 1 | 2.60 : 1 | 2.92 : 1 | 2.92 : 1 |
Pixel in Vollbild | 19202 | 19202 | 38402 | 57602 | 76802 | 76802 | 96002 |
Pixelgröße size in Vollbild [μm] | 16 | 44 | 44 | 39 | 39 | 44 | 44 |
Modell | LX-170 | LX-255 |
Aktive Fläche [mm x mm] | 85 x 170 | 85 x 255 |
Anzahl CCD-Chips | 2 | 3 |
Glasfaseroptik Verkleinerung | 2.92 : 1 | 2.92 : 1 |
Pixel in Vollbild | 1920 x 3840 | 1920 x 5760 |
Pixelbröße in Vollbild [μm] | 44 | 44 |
Technische Daten:
"Detective quantum efficiency" (DQE) bei 8-12 keV | up to 0.8 |
"Point spread function" | FWHM < 100 μm FW 1% < 300 μm |
Gain (Electronen per 12 keV Röntgen-Photon) | 70 e¯ |
Rauschen | < 8 e¯/pixel |
Pixels per Chip | 1920 x 1920 |
Auslesekanäle pro Chip | 16 |
Dunkelstrom bei -80°C | ≤ 0.003 e¯/pixel/sec |
Aufnahme-Kapazität für 12 keV Photonen | 400 ke¯/pixel |
Dynamischer Bereich | 16 bits |
Phosphor | Gd2O2S:Tb <40 μm Dicke |
Gewicht | < 60 kg |