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超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ
ALEX-i

超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ<br>ALEX-i

greateyes

greateyes社のALEXシリーズは、VUV、EUV、軟X線、硬X線領域に対応した超高感度のCCDカメラです。

高感度のCCDと冷却技術により高いSN比を実現しているので、CMOSカメラでは測定できないような微弱な信号の検出が可能です。

ALEXシリーズは、真空フランジに直接取り付けることができるので、お使いの真空装置への搭載が容易です。

主なアプリケーションはX線、EUV、VUV領域での分光分析で、例えば、EUVのレーザー励起プラズマ光源と組み合わせるEUV透過分光法でナノメートルの精度での膜厚測定をすることができます。

真空装置内に挿入するタイプのカメラ(LOTTEシリーズ)はこちら

超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ(真空装置挿入タイプ)

ALEX-iの特徴

greateyes社のALEXシリーズは、超高感度のCCDセンサーを搭載しているという圧倒的な特徴を持ちながら、カメラとしても高い性能を有しており、真空装置での使用に最適です。

①超高感度
  • 最大98%の高い量子効率を実現したCCDセンサーで、微弱な信号を測定可能
  • 18bitデジタルによる高いダイナミックレンジを実現し、強い信号と弱い信号を同時に測定可能
  • -100℃まで冷却するTE冷却システムが、0.00015e-/pixcel/sの非常に低い暗電流を実現
②カメラとしての高い性能
  • 最大5MHzのフレームレートで読み出しが可能
  • GigE と USB3.0の複数インターフェースを搭載
  • カメラのソフトウェアとSDKを提供
③真空装置での使用に最適
  • CFフランジのDN63, DN100, DN160に対応しており、真空装置への取り付けが簡単
  • カメラの設計と素材への工夫により80度ベークへの耐性があり、UHV(Ultra High Vacuum)で使用が可能

ALEXのCCDセンサーの特性

(1)量子効率の波長特性

ALEXシリーズのBIモデルは、80nm〜0.124nmの測定が可能で、特にEUV(13.5nm )や1nm付近のX線に対して高い感度を持ちます。

ALEX-i 量子効率

(2)入射光量と光子カウント数の特性

ALEXシリーズのCCDセンサーは、99%以上という非常に高い直線性を持っています。

ALEX-i photon-data

ALEX-iの製品情報

モデル一覧

greateyes社のALEXシリーズは、解像度に応じて、1k1k、2k2k、2k2k plus、4k4kの4つのランナップをご用意しています。

また、それぞれのラインナップでCCDのセンサータイプ、前面照射型CCD(FI)、背面照射型CCD(BI)、フリンジ抑制考慮ディープディプレッション型CCD(BI DD)、背面照射型CCD[高感度型](BI UV1)を用途に応じてお選びいただけます。

ALEX-iシリーズ ALEX-i 1k1k ALEX-i 2k2k ALEX-i 2k2k plus ALEX-i 4k4k
CCDセンサーモデル FI
BI
BI UV1
BI DD FI
BI
BI DDBI UV1 BI BI BI DDBI UV1
製品画像 ALEX-i-1k1k ALEX-i-2k2k ALEX-i-2k2k-plus ALEX-i-4k4k
解像度[px] 1,024×1,024(FI)1,056 × 1,027 (others) 2,048×2,052 2,048×2,064 4,096×4,112
有効センサーサイズ 13.3×13.3mm 27.6×27.6mm 30.7×30.7mm 61.4×61.4mm
ピクセルサイズ 13×13μm 13.5×13.5μm 15×15μm 15×15μm
CCDセンサー冷却 -100℃~20℃ -90℃~20℃ -90℃~20℃ -90℃~20℃
フルウェルキャパシティ(飽和容量) 100ke- 120ke- 100ke- 150ke- 150ke- 150ke- 350ke-
リードノイズ[e-] @50kHz 2.8 3.4 4.6 4.6 2.8
@1MHz 6.4 7 8.5 8.5 5.8
@3MHz 10.9 13.6 17 17 10.4
暗電流[e‐/pixel/s] @‐100℃ @-90℃ @-90℃ @-90℃
0.00015 0.0005 0.0001 0.001 0.00008 0.00008 0.0006
ゲイン[counts/e-] 通常 1 1 0.6 0.6 1
高容量モード - 0.34 0.2 0.2 0.34

ALEX-iの仕様

カメラの仕様は以下をご参照ください。

ALEX-iシリーズ ALEX-i
1k1k
ALEX-i
2k2k
ALEX-i
2k2k plus
ALEX-i
4k4k
ピクセル読み出し周波数 50 kHz, 250 kHz, 1 MHz, 3 MHz5 MHz (visualization mode)〜20 MHz (multi-output)
読み出しモード 2 output 4 output
ADC分解能 18-bit
温度監視 CCDセンサーとサーモエレクトリッククーラーの2箇所に搭載
冷却システムブレイクアウト温度 最大+80 ℃
インターフェース Gigabit Ethernet, USB 3.0
TTLインターフェース シンクロ出力、シャッター出力、外部トリガ入力(x2)
動作環境 周囲温度: 0~35℃, 相対湿度<80% (結露無きこと)
電源 80-264 VAC (typ. 115/230),47-63 Hz (typ. 50/60)max. 1.1 A (230 V) / 1.9 A (115 V) 85-264 VAC (typ. 115/230),47-63 Hz (typ. 50/60),max. 1.9 A (230 V) / 3.8 A (115 V)
カメラ本体寸法(W×H×L) 83×100×109mm 137×137×133mm
重量 2.9 kg (CF DN63選択時)4.3 kg (CF DN 100選択時) 12.5kg (CF DN160選択時)
認証 CE

アプリケーション

  • EUVリソグラフィー
  • X線トモグラフィー
  • フーリエ変換ホログラフィー
  • X線透視撮影法
  • コヒーレント回折イメージング
  • X線タイコグラフィ―
  • 斜入射小角X線散乱法(GISAXS)

技術情報

CMOSセンサーとの比較

以下は、スイスの先端的な解析技術の研究機関であるEMPAによる、greateyes社のCCDセンサーと蛍光面型のCMOSセンサーを用いたプラズマの分光測定結果比較です。

greateyes社のCCDセンサーは、CMOSセンサーと比較して、感度が非常に高く、分解能も良い(半値幅が狭い)ため、微小な信号もとらえることができていることがわかります。

Bleiner_Empa_GreatEyes.png

※資料参照元


外形図

ALEX-i 外形図

※上記は、ALEX-i 1k1k, ALEX-i 2k2kとCF DM 63(フランジ)を組み合わせた場合の外形図となります。
その他の外形図については、お問い合わせください。


真空フランジ

ALEXシリーズは、フランジと一体化しており、且つ80度のベークにも耐えることができるように設計されているので、UHV(10-10mbar)の真空度に対応可能です。

4種類のフランジをを用意しており、カメラとの組み合わせで選択いただきます。

ALEX-i
1k1k
ALEX-i
2k2k
ALEX-i
2k2k plus
ALEX-i
4k4k
CF DN 63 × ×
CF DN 100 × ×
CF DN 160
CF DN 10 (回転式) × ×

また、フランジと組み合わせた場合の焦点距離の例を紹介します。

ALEX-i
1k1k
ALEX-i
2k2k
ALEX-i
2k2k plus
ALEX-i
4k4k
焦点距離 CF DN63: 6 mm CF DN63: 5 mm CF DN160: -27 mm

※フランジのカスタマイズ対応(焦点距離を含む)に関しては、お問い合わせください。

ソフトウェア

Windowsで動作するソフトウェア(Grateyes Vision Software suite)およびC/C++ベースのSDKが標準で付属します。
さらに、Linux用のSDK、Python, LabVIEW, EPICS, Tango用のドライバーをオプションで選択することが可能です。

Grateyes Vision Software suite

カメラの設定、波長のキャリブレーション、取得データの表示・分析・保存など基本的な機能を網羅したソフトウェアです。

Grateyes_Vision7_Screenshot3.png

付属品

カメラには、ソフトウェアに加え、ケーブルや電源が付属します。

  • Greateyes Vision software suite(Windows用)
  • SDK [C/C++ based] (Windows用)
  • 3m USB 3.0 ケーブル (type A to type C)
  • 10m Ethernet ケーブル
  • 2m SMB - BNC 接続ケーブル × 2
  • カメラ電源(ケーブル付き)
  • 取扱い説明書

オプション

シャッター、フランジ、冷却装置などをオプションで選択することができます。

  • 25mm シャッター

    1k1k用のシャッター(シャッタードライバーモジュール含む)

  • 45mm シャッター

    2k2k, 2k2k plus用のシャッター(シャッタードライバーモジュール含む)

  • 窓付きCF DN63フランジ

    ベリリウム、MgF2、UVFS(UV溶融石英)などX線やEUV領域に透過波長を持つ材料を窓材とした窓付きCF DN63フランジをカメラと装置の間に取り付けることができます。(真空ポンプ用ポート付き)

  • コンパクト冷却装置

    常温で冷却液を循環させる冷却装置

  • 循環式ウォーターチラー

    温度範囲-5℃〜30℃のカメラ冷却用装置(PID制御)

 資料ダウンロード

超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ

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