SOPHIA 2048B / 4096B
超低噪声、大面阵、深制冷科学级 CCD 相机
SOPHIA 将背照式大面阵 CCD、ArcTec™ 深制冷、超低噪声电子学、多端口并行读出和永久真空密封集成于同一平台。2048B 提供 2k × 2k 灵活配置，4096B 提供 4k × 4k 超大焦平面，适合天文、荧光与发光成像、活体成像、半导体失效分析、光谱学及长曝光弱光研究。
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为长曝光、超低光通量和大视场定量成像而设计
SOPHIA 的核心不是单一参数，而是将深制冷、低读出噪声、高量子效率、大满阱、多端口读出和稳定真空封装统一起来，在长时间积分和大面阵采集中同时控制暗噪声、读出噪声与系统稳定性。
ArcTec™ 深制冷与永久真空
全金属超高真空密封配合空气或液体辅助热电制冷，2048B 可典型达到 −90 °C，4096B 液冷同样可低于 −90 °C。
多端口低噪高速读出
2048B 支持单、双或四端口读出及最高 16 MHz ADC；4096B 支持四端口并行读取，在超大面阵下缩短完整读出时间。
可见至近红外高灵敏度
背照式中波段、深耗尽及 eXcelon® 版本兼顾 >95% 峰值 QE、近红外响应和低条纹，可根据成像或光谱波段选择。
SOPHIA 2048B 与 SOPHIA 4096B 如何选择
2048B 更适合兼顾系统尺寸、读出速度与传感器涂层选择的常规大型科研平台；4096B 则面向超大视场、天文焦面、整片样品和极限弱光大面积探测。
SOPHIA 2048B
提供 13.5 μm 与 15 μm 两种像元版本，成像面积分别为 27.6 × 27.6 mm 和 30.7 × 30.7 mm，并支持 UV、可见、中波段及 eXcelon 配置。
SOPHIA 4096B
61.4 mm 正方形焦平面和 4096 × 4096 像素覆盖超大成像区域；154A astro 版本进一步提供更低读出噪声与更大满阱容量。
从深制冷、精确定位到 LightField 的完整弱光成像平台
SOPHIA 支持 ROI、像素合并、动力学、外部同步、机械快门、USB 3.0 及可选远距离光纤数据接口，并可通过 LightField、PICam、MATLAB、LabVIEW、Python 等完成采集与自动化。
典型应用方向
天文与测光
大面阵、深制冷和高 QE 适合长曝光、巡天和系外行星研究。
荧光与发光成像
用于化学发光、生物发光、弱荧光及材料发光检测。
活体小动物成像
大视场和低暗噪声适合低剂量、长积分和定量生物成像。
半导体与光谱学
适合失效分析、激光光斑、纳米材料和大焦面光谱检测。
主要技术参数
| 参数 | SOPHIA 2048B-132 | SOPHIA 2048B-152 | SOPHIA 4096B |
|---|---|---|---|
| CCD 类型 | e2v CCD42-40，背照式深耗尽或 UV 增强 | e2v CCD230-42 / eXcelon，背照式 | CCD230-84 或 CCD231-84 astro，背照式 |
| 阵列格式 | 2048 × 2048 | 2048 × 2048 | 4096 × 4096 |
| 像元尺寸 | 13.5 × 13.5 μm | 15 × 15 μm | 15 × 15 μm |
| 成像面积 | 27.6 × 27.6 mm | 30.7 × 30.7 mm | 61.4 × 61.4 mm |
| 像素填充率 | 100% | ||
| 峰值量子效率 | >95%（取决于传感器与增透膜版本） | ||
| 最低制冷温度 | 典型 < −90 °C，空气或液体辅助 | 典型 < −90 °C，空气或液体辅助 | 液冷 < −90 °C；空气 < −60 °C |
| 温度稳定性 | ±0.05 °C | ±0.05 °C | ±0.1 °C |
| 典型暗电流 | 0.0001 e⁻/pixel/s @ −90 °C | 0.00025 e⁻/pixel/s @ −90 °C | 154：0.0003 e⁻/pixel/s @ −60 °C；154A 依配置而定 |
| 典型满阱容量 | 100 ke⁻ | 150 ke⁻ | 154：150 ke⁻；154A：300 ke⁻ |
| ADC / 读出速率 | 16 bit；8 MHz、2 MHz、200 kHz | 16 bit；16 MHz、4 MHz、400 kHz | 最高 18 bit；3 MHz、1 MHz、500 kHz、100 kHz |
| 最低读出噪声 | 典型 3.5 e⁻ rms @ 100 kHz | 典型 3.6 e⁻ rms @ 100 kHz | 154：<4.0 e⁻ rms；154A：<2.0 e⁻ rms @ 100 kHz/port |
| 读出端口 | 单端口或双端口 | 单、双或四端口 | 单、双或四端口 |
| 工作模式 | ROI、像素合并、动力学、外部同步及自定义读出模式 | ||
| 数据接口 | USB 3.0；可选远距离光纤数据接口 | ||
| 软件与 SDK | LightField；PICam SDK；支持 MATLAB、LabVIEW、Python、ASCOM 与 Maxim DL 集成 | ||
| 2048B 外形尺寸 | 251.6 × 129 × 142.8 mm | 随 4096B 机械及快门配置变化 | |
| 2048B 重量 | 约 6.5 kg | 随 4096B 配置变化 | |
注：SOPHIA 提供多种 CCD、增透膜、eXcelon、深耗尽、快门与制冷配置。量子效率、暗电流、读出噪声、满阱和帧率会随具体传感器及工作模式变化，最终以厂家技术确认文件为准。
传感器、增透膜、快门、制冷与软件按应用配置
可根据视场、像元尺寸、UV / VIS / NIR 波段、长曝光暗噪声、满阱容量和读出速度，选择 SOPHIA 2048B 或 4096B，并配置中波段、深耗尽、eXcelon、astro 及液体辅助制冷版本。
