위키득계정 ↗
기술

EMCCD

EMCCD기술
영문명
Electron multiplying CCD
기반 소자
CCD
추가 구조
전자 증배 레지스터
증폭 시점
최종 신호 판독 이전
EMCCD는 신호를 최종적으로 읽기 전에 칩 안에서 전하를 증배하는 CCD 센서다. 약한 광신호를 읽기 잡음보다 크게 만든 뒤 판독하는 구조이며, 미약한 빛이나 짧게 지속되는 현상을 촬영하는 데 활용한다.

CCD에 더한 증배 경로

화소에서 모은 전하를 옮기는 기본 방식은 CCD와 연결된다. 차이는 최종 출력에 앞서 전하가 증배 레지스터를 지난다는 점이다. 단계별로 전하 신호를 키운 뒤 읽어 내므로 판독 전자회로의 잡음에 비해 작은 신호를 더 뚜렷하게 다룰 수 있다.

밝기 보정과 다른 증폭

촬영한 파일의 숫자를 사후에 곱하는 밝기 조절은 이미 포함된 잡음도 함께 확대한다. EMCCD의 증배는 판독 이전에 일어난다는 점이 다르다. 신호를 키우는 순서가 중요한 것이며, 입력에 없던 광자를 새로 관측한 것으로 만드는 과정은 아니다.

시간이 제한된 측정

단일 분자 관측처럼 신호가 약하면서 현상이 짧게 지속되는 경우에는 노출을 무작정 늘리기 어렵다. 긴 조사로 시료가 손상될 수 있는 실험에서도 제한이 생긴다. EMCCD는 이런 조건에서 약한 신호를 읽는 선택지로 사용된다.

정량 측정의 조건

증배 이득은 장치에서 조절할 수 있지만 큰 값이 모든 실험에 항상 유리한 것은 아니다. 정량 분석에서는 선택한 출력 경로와 이득에 맞게 신호를 해석해야 한다. 일부 센서는 일반 출력과 증배 출력을 제공하므로 목적에 맞는 동작 방식을 구분해 사용한다.

관련 문서

CCD / 읽기 잡음 / 양자 효율 / 광자 샷 잡음 / 포화 전하 용량 / 실리콘 광증배기 / 광전자 증배관 / 측정