高灵敏度相机在超分辨显微镜中的应用

超分辨显微镜是一种突破传统光学衍射极限的成像技术。

传统光学显微镜的分辨率受限于光的波长，通常只能达到约200-300纳米的极限。然而，在科学研究中，科学家们常常需要观察更小的结构，比如细胞内部的分子和细胞器，这些结构往往低于光学显微镜的分辨率极限。

超分辨显微镜的应用极大地拓展了科学家们观察生物和物理世界的能力，使得在细胞生物学、神经科学、材料科学等众多领域的研究得以深入。通过这种技术，科学家们能够更清晰地观察到细胞内部的复杂结构，更好地理解生命活动的基本过程和材料的微观特性。

SIM（Structured Illumination Microscopy, SIM）结构照明显微镜是一种超分辨显微技术；该技术采用多光束干涉产生的条纹结构光调制照明待测样品，提取超分辨信息。产品分辨率突破了光学成像技术的衍射极限，可达到传统光学显微镜的两倍；

该技术具有成像速度快、荧光标记物适应性好、光毒性弱等优点，可实现对生物荧光样品的快速、多色超分辨成像，是当代生命科学研究和新药研发领域的重要仪器之一。

图 牛肺动脉细胞@488nm/561nm  左下角为SIM，右上角为宽场

NM-2020e-M

NM-2020e-M是一款制冷科研级SCMOS产品；该相机采用长春长光辰芯微电子股份有限公司的SCMOS芯片；

该相机为400万分辨率，具备72%的峰值量子响应效率，采用6.5um像素尺寸六晶体管设计的SCMOS芯片，具备2.1e⁻极低的读书噪声；支持双增益HDR模式，具备高达86.6 dB的高动态范围

核心特点：

• 极低的读出噪声：2.1e⁻
• 极高的动态范围：86.6 dB
• 完美适配显微镜光学尺寸：1.2"光学尺寸
• 高的的DSNU和PRNU表现
• 制冷深度：零下10度；
• 软件功能强大：在线预览实时功能：图像拉伸显示、灰度翻转、锐化、对焦清晰度显示（对焦度）、伪彩、图像位置坐标及灰度值、自选矩形区域灰度直方图显示、自定义划线灰度统计、Bias暗场校正（背景扣除），景深扩展、HDR合成
• Photopn 1K：

Photon1K相机是具备“光子级探测能力”的新型科学级成像器件。它不仅探测出在过去成像过程中被噪声淹没的信号，更代表了在新一代国产化高灵敏度探测的更高水平。较之前使用较多的光子倍增管（PMT）和单光子雪崩二极管（SPAD），均只有探测光子是否存在，而Photon1K拥有光子级探测水平的同时提供了二维探测水平，即做到在记录当前时刻下二维成像中的光子数量，实现了图像层面的“光子计数”，可媲美EMCCD相机。

核心特点：

• 探测能力媲美EMCCD
• 超高的量子效率：更高量子效率＞95%
• 超高的动态范围：＞100dB
• 更低读出噪声：＜0.3e-
• 具备NIR增强版本
• 软件功能强大：在线预览实时功能：图像拉伸显示、灰度翻转、锐化、对焦清晰度显示（对焦度）、伪彩、图像位置坐标及灰度值、自选矩形区域灰度直方图显示、自定义划线灰度统计、Bias暗场校正（背景扣除），景深扩展、HDR合成