基于工业电视标准的成像装置

2016-04-18技术资料

      早期的透射电镜电子式成像装置其实就是工业电视在透镜成像上应用。这些装置的摄像机输出标准的 CCIR( 25 /625)或 EIA( 30 /525)信号, 显示在标准 9 英寸或 12 英寸监视器上,能使用标准的录像设备录像。它们的主要目的是替代电镜的主荧光屏, 以减轻工作人员的劳动强度; 同时由于监视器上的图像可在普通室内光照条件下被多人观看, 方便教学。典型的如 Gatan Model 622SC[2], 该装置通过透镜底部法兰正轴安装。它使用影像增强器增强荧光图像信号, 用 Newvicon 摄像机以提高灵敏度, 因此可用于低剂量显微成像。另一种如 GatanModel 673[3], 安装部位在 35mm照相机接口, 具有很大的视场;使用均匀性很好的 YAG闪烁体进行电光转换, 减少了噪声;用光纤耦合, 大大提高了效率, 避免了几何失真; 图像传感器为 CCD。这类设备的主要问题有:①由于图像传感器成像面积小、 每帧图像能记录的信息少, 与传统胶片有很大差距。②它们只输出模拟视频信号, 无法直接进行数字化存储、 处理。以至于后来出现一些在通用计算机上配置一块视频采集卡对模拟视频信号进行采集和数字存储, 编写相应的软件对采集的数据进行数字图像处理的透射电镜数字图像处理系统。


1 中等分辨率通用数字成像装置
1.1 侧面安装型通用数字成像装置
      ①Erlangshen ES500W[4]使用简单, 能以接近 TV 的速度提供数字视频(DSV, Digital Streaming Video)图像, 从而快速找到感兴趣区, 只需一按鼠标就得到曝光参数自动优化的高分辩数字图像。视场比胶片更大, 可即时回放拍摄的图像, 存储图像, 用户定制图像打印模板, 是透射电镜在生物科学研究上取代胶片和暗室的理想选择。超级抗光晕性能使得记录强电子衍射图像变得容易, 加上灵活的成像方式也适用于材料科学研究。 ②FastScan- F114[5]是新一代 CCD相机的代表。 慢扫描CCD技术带来的是出色的图像质量, 该机器还输出快帧率的视频信号。可选光纤 1: 1 或光锥耦合, 多种各样的机械设计适合几乎所有的透射电镜。FastScan- F114R 安装在投影室中, 与其它 35mm广角接口安装的相机比较, 虽然视角小了, 但它失真更小、 分辨率更高。软件为 EMMENU[6], 它在透射电镜图像的观察、 采集、 处理和分析, 相机的控制, 文件输入、 输出等各方面都提供丰富且方便的功能。
1.2 底面安装型通用数字成像装置
      ①TemCam- F214 是透射电镜数字成像的一种万能的解决方案, 适用于生物医学和材料科学研究。CCD芯片致冷到负 25° C, 光纤耦合采用了曲率矫正技术, 优化的闪烁体设计为用户提供更多选择 (高感光度 HS 和高分辨率 HR)。软件为EMMENU。②与 MultiScan 系列的其他产品一样, MultiScanTM600HP[8]每个部分的设计和制造都精益求精。闪烁体可选荧光粉型或 YAG单晶型, 超常的光纤耦合技术大大提高系统的灵敏度和分辨率。作为 MultiScan 系列中的精品, MultiScanTM600HP 相机拥有专利性的紧凑型底部安装设计, 工作电压达400kV, 特别适合材料科学研究。多种软件包如 DigitalMicro-graphTM 等可选以充分发挥该机的优异硬件性能。
1.3 高分辨率数字成像装置
      ①UltraScanTM 4000[9]是第一种真正挑战胶片成像的数字成像产品, 标志胶片在透射电镜图像记录中的应用即将结束,为透射电镜图像数字成像树立新的标杆。其最关键的部分, 一是高对比度分辨率(HCRTM)的光学组件, 由创新的高分辨率闪烁体和独特的光纤技术组成; 二是采用具有高速多端口读出技术的最先进的 CCD图像传感器。作为 GATAN公司的顶级产品, UltraScanTM 4000 兼容 GIF 和 ENFINATTM 分析光谱仪等透镜附件, 与 DigitalMicrographTM 软件完全集成。②TemCam-F415 /MP 是第一个 4K× 4K 的产品, 其成像面积达 61.4mm×61.4mm[10], 这种尺寸在以前只有胶片能达到。EMMENU软件提供丰富的功能如图像剪裁、 自动对焦、 自动电子断层、 三维图像重建等。它为材料和生物医学研究的所有应用以及低剂量应用和衍射成像提供完美解决方案。