TPX3Cam 1.6ns時(shí)間分辨率高速光學(xué)探測(cè)器

荷蘭ASI出品的TPX3Cam是一款基于每個(gè)像素快速讀取，獲得1.6ns時(shí)間分辨率的高速相機(jī)。它基于一種新型硅像素傳感器，并結(jié)合了Timepix3 ASIC和讀出芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了1.6ns時(shí)間分辨率，同時(shí)讀取速度達(dá)到500MHz適用于電子、離子或單光子等需要時(shí)間分辨成像的各種應(yīng)用。TPX3Cam可以很容易地集成在桌上型研究裝置中，也可以集成在同步加速器或自由電子激光環(huán)境中。

使用TPX3Cam可在速度映射成像設(shè)備中測(cè)量中子，電子，離子和光子；納秒級(jí)的時(shí)間分辨率和高數(shù)據(jù)采集速率使我們能夠以的方式進(jìn)行測(cè)量。TPX3Cam能夠在400至1000 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)以高量子效率同時(shí)對(duì)超過1000個(gè)光子的閃爍光進(jìn)行成像和時(shí)間戳記。它可以在VMI裝置中高效地記錄撞擊在MCP（微通道板）上的離子。 MCP耦合到一個(gè)快速P47磷光體屏，該屏產(chǎn)生響應(yīng)離子撞擊MCP的閃爍光。TPX3Cam放置在真空之外，能檢測(cè)來自磷光體屏的閃光。在TPX3Cam中，所有單個(gè)像素都可獨(dú)立工作，且能對(duì)伴隨發(fā)生的'事件'進(jìn)行時(shí)間戳記。 這就將成像傳感器變成了快速數(shù)字轉(zhuǎn)換器陣列，具有并行作用的空間和時(shí)間分辨率，因此可以同時(shí)記錄多個(gè)離子種類，允許進(jìn)行符合測(cè)量和協(xié)方差分析。

TPX3Cam的優(yōu)勢(shì)

● 增強(qiáng)光敏度的硅傳感器

● 每一像素同時(shí)檢測(cè)時(shí)間（ToA）和強(qiáng)度（ToT）

● 時(shí)間分辨率1.6 ns，有效幀速率> 500 MHz

● 無損、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)讀出速度高達(dá)80 Mhits / s

● 置于真空之外的光學(xué)設(shè)計(jì)，使用靈活。

離子和電子成像應(yīng)用VMI

TPX3Cam的應(yīng)用包括飛行時(shí)間質(zhì)譜中離子的空間和速度映射成像; 離子和電子的符合成像，以及其他時(shí)間分辨類型的成像光譜。 TPX3Cam能夠以1.6納秒的時(shí)間分辨率對(duì)離子撞擊進(jìn)行檢測(cè)和時(shí)間戳記，從而可以同時(shí)記錄所有碎裂離子的離子動(dòng)量圖像，并避免探測(cè)器需要對(duì)單個(gè)碎裂離子的門選擇。這種單探測(cè)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，靈活，并且能夠進(jìn)行高度差分測(cè)量。

在德國(guó)漢堡同步加速器的FLASH光源上用TimepixCam（TPX3Cam的早前型號(hào)）記錄到的CH2IBr的離子飛行時(shí)間質(zhì)譜，這是在用強(qiáng)激光脈沖進(jìn)行強(qiáng)場(chǎng)電離之后獲得的，也帶有飛行時(shí)間質(zhì)譜中每個(gè)峰的相機(jī)圖像。

單光子成像（FEL）

增強(qiáng)版TPX3Cam可以是單光子敏感的。在這種配置下，相機(jī)與現(xiàn)成的圖像增強(qiáng)器結(jié)合使用。應(yīng)用包括寬視場(chǎng)時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)成像，磷光壽命成像和任何需要時(shí)間分辨單光子成像的應(yīng)用。