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ピクセル型検出器Timepix

ピクセル型検出器(CMOSカメラ)Timepix

ピクセル型検出器Timepix
“Making Invisible Visible”

CERN で開発されたASIC 技術Medipix/Timepix に基づいた、ハイブリッドピクセル型検出器です。
55μm x 55 μm のピクセルサイズで従来のピクセル検出器に比べて高分解能な上、各ピクセルで信号読出し処理が行われる為、低ノイズ且つシームレスな測定を実現します。

TOA,TOT,Counting の3 つの測定モードが用意されており、X線イメージングやトモグラフィ、エレクトロン検出、中性子イメージング、粒子トラッキングなど様々な利用方法が可能です。
LCLS、SLAC、APS、ESRF、DUBBLE等、主要なシンクロトロン施設で利用されています。

特 長

  • 低ノイズ、高S/N
  • 高分解能
  • フレームレート120 fps
  • コンパクトサイズ

仕 様

モデル QTPX -262k STPX -65k
センサー Si / GaAs / CdTe
0.25μm six metal CMOS
ピクセル数 512×512 256×256
ピクセルサイズ 55μm×55μm
Si センサー厚み 300 / 500 / 1000 μm
受光面積 2.8cm×2.8cm 1.4 cm×1.4cm
インターフェース 1GBit Ethernet
フレームレート 120fps
サポートOS Windows XP, Vista, 7, 8, (32/64bit).
MAC OS X 10.6
and higher
オペレーティング
モード
TOT, TOA, Counting
球状のbump-bond sphereTimepix のピクセルセンサーは、球状のbump-bond sphere によりピクセルごとに対応した読出し部に接続されています。

55Fe からのX 線(5.9keV)をTOT モードで測定した際の、任意の2個のピクセルにおける測定データ。エネルギー分解能(FWHM)は、2.9keV(左)、3.2keV(右)。

用 途

  • 質量分析
  • スペクトルイメージング
  • 中性子イメージング
  • X 線CT
  • シンクトロン光実験 (X 線回折・小角散乱・XAFS・XPCS )
  • 電子回折 (TEM・SEM) 等

High-resolution molecular image of 1 square mm area of mouse testis tissue, with a resolution of 500 nm/pixel


Combined neutron and X-ray computed tomography (CT) of a ball bearing.

X-ray image of a ladybug

Color X-ray image: Photo of pigment stripes and grains.
Color X-ray image created based on three measured frames. Each frame was taken at different energy threshold, hereafter; images were mapped to red, green and blue components of the final color image

◇電子回折 Electron Diffraction

球状のbump-bond sphereタンパク質結晶構造解析における最も大きなボトルネックは、タンパク質結晶の多くが、X線回折による構造解析には不十分なサイズである点でした。
一方、XFEL やエレクトロンはサブミクロンサイズまでのタンパク質結晶の解析に有効です。

最近ではXFELと電子回折データを用いて、既知の3D サブミクロンタンパク結晶構造の精密化が可能になりました。

ASI 社の検出器は、2Å超の分解能で100nm タンパク質結晶の回転電子回折データ収集を可能にし、X 線回折では見られないサイズのタンパク質結晶構造解析へアプローチする新たなツールとなりつつあります。

左:カルバマゼピン ナノ結晶 @5.3kmg
中央:電子回折(分解能0.8Å)
右:3D 逆空間の復元