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制冷相機(jī)的方式有兩種
點(diǎn)擊次數(shù)：1716 更新時(shí)間：2022-12-06
在使用熒光顯微鏡進(jìn)行顯微成像時(shí)常常會用到制冷相機(jī)（冷CCD），那么它是什么原因需要制冷？以及制冷有哪些方式呢？
首先，相機(jī)的制冷主要是針對芯片的制冷，為了讓芯片工作時(shí)達(dá)到0℃以下，一般會在芯片電路板的背面加上一個(gè)有半導(dǎo)體材料制成的制冷片（由一個(gè)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體聯(lián)結(jié)而成的熱電偶）。利用Peltier效應(yīng)，當(dāng)制冷片上加載直流電時(shí)，靠近芯片的一端會主動(dòng)降溫，將熱能傳遞到另一端來散熱。利用這個(gè)原理，可以將相機(jī)的芯片溫度降低20-40℃甚至更高（取決于制冷片的熱電偶級數(shù)和加載電流的大小）。
制冷最重要的作用就是降低暗電流，對于一些需要長時(shí)間曝光的應(yīng)用（如化學(xué)發(fā)光通常需要幾十秒甚至幾分鐘曝光），暗電流越低越好。
現(xiàn)在科學(xué)級相機(jī)的暗電流已經(jīng)很小，通常需要長達(dá)幾秒甚至更長的曝光時(shí)間才能對信噪比產(chǎn)生影響。在弱光高速成像應(yīng)用中，暗電流對信噪比的影響可以忽略不計(jì)。
一般來說，-25℃左右的制冷溫度已經(jīng)能夠滿足絕大部分應(yīng)用需求。深度制冷需要更為復(fù)雜的制冷設(shè)備，會增加成本和發(fā)生故障的可能性。
制冷的方式有兩種：
1、風(fēng)冷裝置由散熱片和背后的風(fēng)扇組成，金屬散熱片緊貼熱端將熱量導(dǎo)出并增大與空氣的熱交換面積，同時(shí)風(fēng)扇工作，將外部空氣吸入散熱片進(jìn)行熱交換，并將交換后的熱空氣通過出風(fēng)口排出。
2、水冷則需要借助外部的水循環(huán)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。相機(jī)內(nèi)部的熱端表面和散熱片內(nèi)設(shè)計(jì)了冷卻管道，通過機(jī)身表面的兩個(gè)冷卻水進(jìn)出口連接外部水循環(huán)機(jī)來實(shí)現(xiàn)以冷卻水為介質(zhì)的熱交換。
綜上所訴，制冷相機(jī)用作熒光顯微鏡作為熒光顯微鏡成像系統(tǒng)的時(shí)候能夠有效的減少長時(shí)間曝光的產(chǎn)生的噪點(diǎn)，是非常適合熒光顯微鏡進(jìn)行觀察和圖像拍攝的。
