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Pressemitteilung

Exaktere Messdaten mit Streak-Kamera OptoScope

Optronis verbessert Rauschunterdrückung von Streak-Kameras bei hoher Zeitauflösung.
(PM) Kehl, 24.09.2013 - Streak-Kameras werden vor allem im Bereich der Grundlagenforschung eingesetzt. Exakte Messdaten sind daher von hoher Bedeutung. Der Optronis GmbH ist es nun gelungen, das Grundrauschen noch strker zu unterdrcken und gleichzeitig die Zeitauflsung von zwei Pikosekunden (zwei Billionstel Sekunden) beizubehalten.

Streak-Kameras messen das Verhalten optischer Pulse im Zeitverlauf. Mit ihrer Hilfe kann beispielsweise die Reaktion chemischer Elemente oder die Struktur neu entwickelter Materialien gemessen werden. Neben der sehr hohen zeitlichen Auflsung in Pikosekunden sind Streak-Kameras die einzigen Instrumente, die es ermglichen, das zeitliche Verhalten vielfacher optischer Vorgnge gleichzeitig zu messen. Damit werden Messsysteme ermglicht, mit denen man Licht gleichzeitig zeitlich und rumlich (spektral) auflsen kann. Fr die Streak-Kameras OptoScope der Serie SC-10 von Optronis geht die Zeitauflsung bis hinunter zu zwei Pikosekunden. Bei dieser hohen Zeitauflsung ist es Optronis jetzt gelungen, Strsignale, die vor oder nach dem zu messenden Puls auftreten, zu unterdrcken und damit in die Kamera eine um den Faktor ~1.000 hhere Rauschunterdrckung einzubauen.

Technische Herausforderung

Streak-Kameras mit Zeitauflsungen im Nano- und Piko-Sekundenbereich sind mit speziellen Sensoren ausgestattet, welche auch wenige Photonen, die whrend der kurzen Messzeit auf den Sensor der Kamera fallen, sichtbar machen. Die technische Herausforderung ist es dabei, das Licht der zu messenden Lichtquelle von eventuell strendem Streulicht, das auerhalb der Messzeit auf den Sensor fllt, zu isolieren. Lsst man zu, dass der in der Streak-Kamera befindliche Sensor die einfallenden Photonen des Streulichts in vom System detektierbare Photoelektronen wandelt, so sammeln sich diese im Messsystem und bilden ein System-Grundrauschen.

Strkere Rauschunterdrckung um den Faktor ~1.000

Dieses Grundrauschen kann an mehreren Stellen des Messsystems mit verschieden hoher Effizienz unterdrckt werden. Optronis hat es hier fr seine Streak-Kameras OptoScope geschafft, den elektro-optischen Verschluss als Teil des Sensors ganz vorne zu integrieren und gleichzeitig die Zeitauflsung von zwei Pikosekunden beizubehalten. „Damit wird an der technologischen Grenze eine elektro-optische Wandlung unerwnschter Signale verhindert und eine verbesserte Unterdrckung um den Faktor ~1000 erreicht“, so Dr. Patrick Summ, Geschftsfhrer und Leiter des Geschftsbereichs Streak-Kameras bei Optronis. Eine weitere Verbesserung der Rauschunterdrckung ist bereits vorhanden und verhindert den direkten Durchgriff des Lichts ohne elektro-optische Wandlung. Der elektro-optische Verschluss arbeitet bis zu einer Bildwiederholrate von 2.000 Hertz bei einer ffnungszeit von minimal zwei Micro-Sekunden (zwei Millionstel Sekunden).
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Die Optronis GmbH mit Sitz in Kehl stellt einfache Lösungen für die Erfassung ultraschneller Vorgänge zur Verfügung. Hierzu entwickelt, fertigt und vertreibt das Unternehmen besonders anwenderfreundliche Streak-Kameras und ...
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