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真空チャンバー内向け
超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ LOTTE-i

真空チャンバー内向け<br>超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ LOTTE-i

greateyes

greateyes社のLOTTE-iは、真空チャンバ内で使用が可能なVUV、EUV、X線領域に対応した超高感度CCDカメラです。
高感度のCCDと冷却技術により超低ノイズで高い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。

ステンレス製のハウジングを採用しており、アウトガスの発生を極限まで抑えているため、UHV(Ultra High Vacuum)の環境でご使用いただけます。

主なアプリケーションはVUV、EUV、X線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。

フランジで真空装置に取り付けるタイプのカメラ(ALEXシリーズ)はこちら

超高感度VUV,EUV,X線領域対応 CCDカメラ(フランジ取り付けタイプ)

LOTTE-iの特徴

greateyes社のCCDカメラは、VUV,EUV,X線領域に対して超高感度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
  • 冷却装置により、-80℃において、0.0001e-/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
  • アウトガスを考慮した材料とステンレス制のハウジングにより、UHV(Ultra High Vacuum)で使用が可能

LOTTEのCCDセンサーの特性

(1)量子効率の波長特性

LOTTE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

LOTTE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

LOTTE-iの製品情報

モデル一覧

greateyes社のLOTTE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。

LOTTE-iシリーズ LOTTE-i
1k1k
LOTTE-i
2k2k
LOTTE-i
2k2k plus
LOTTE-i
4k4k
CCDセンサーモデル FI
BI
BIUV1
BIDD FI
BI
BIDD
BIUV1
BI BI BIDD
BI UV1
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℃ -80℃~20℃ -80℃~20℃ -80℃~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 17.0 17.0 10.4
暗電流[e‐/pixel/s] @‐80℃ @-80℃ @-80℃ @-80℃
0.0003 0.015 0.0003 0.015 0.0001 0.0001 0.006
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

カメラのパッケージデザイン

カメラのパッケージは、装置のサイズに合わせて、rc(コンパクトタイプ)とscを選択することができます。

rc sc
lOTTE-rc-Version lOTTE-sc-Version

LOTTE-iの仕様

カメラの仕様は以下をご参照ください。

LOTTE-iシリーズ LOTTE-i
1k1k
LOTTE-i
2k2k
LOTTE-i
2k2k plus
LOTTE-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 露光出力、外部トリガ入力
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) rc : 98 × 90 × 235 mm
sc : 90 × 127 × 189 mm
rc : 98 × 90 × 236 mm
sc : 94 × 127 × 190 mm
重量 rc : 4.9 kg
sc : 5.0 kg
rc : 5.1 kg
sc : 5.1 kg
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
  • フーリエ変換ホログラフィー
  • 位相コントラストX線イメージング
  • X線回折
  • 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

LOTTE-i 外形図

※上記は、LOTTE-i 1k1k, LOTTE-i 2k2k, 2k2k plus カメラ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。


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、真空装置に取り付けるフィードスルー用のフランジ、真空装置内外で接続に使用するケーブルや電源などが付属します。

  • Greateyes Vision software suite(Windows用)
  • SDK [C/C++ based] (Windows用)
  • CF DN100フランジ(電気信号ケーブルおよび水冷用ケーブルのフィードスルー付き)
  • 真空装置内用冷却水ホース x 2
  • 真空装置内用PTFE D-subケーブル x 2
  • 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、真空装置内用の冷却水ホース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)

  • 305 mm真空装置内用ホース

    径:1/4“, ガスケット:VCR male/female, 長さ:305 mm (2本)

  • 1200 mm真空装置内用ホース

    径:1/4“, ガスケット:VCR male/female, 長さ:1200 mm (2本)

 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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