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Charge-coupled d器件(ccd)用于许多技术的传感器、探测器和摄像机系统中。尽管已经存在多年，它们的使用仍在增长，并正在扩展到不同的科学领域。我们将看看什么是ccd，以及使用ccd的一些主要应用领域。
从最基本的意义上说，ccd是一种半导体光电二极管(像像素一样)，可以在硅表面形成不同的阵列。ccd可以捕捉光的光子，并可以用来建立某物的图像——无论是微观物体还是许多光年之外的天体。由于ccd具有这种能力，它们已被用于许多不同的探测器(光探测器)、传感器和相机，这些探测器被用于许多不同的科学应用。
ccd的工作原理
ccd是掺杂了光活性区域的硅晶片，这些区域可以用来捕获光子。光活性区域通常由金属氧化物半导体(MOS)电容器组成，每个电容器的行为就像一个单独的光电二极管，这反过来使电容器作为一个单独的像素。然后这些电容器被组装成阵列来捕获光子。
当CCD捕获光子时，表面电荷会以带正电荷的空穴的形式在电容器中产生。每个电容器彼此分离，这就创造了一系列的量子阱(潜在的阱)来存储电荷。这就改变了每个电容器的电荷，在外加电压下，电荷沿着电容器之间的量子传输通道移动。CCD中的电子元件可以读取不同电荷，方便电荷的移动，这使得软件能够将每个像素的位置和强度值数字化，并生成图像。
这种机制使ccd成为一种非常高效的成像系统，这也是为什么ccd的应用往往只适用于需要生成高质量图像的领域。
生命科学与欧洲杯线上买球电荷耦合装置的使用
由于基于ccd的探测器和摄像机被用于各种显微镜和成像系统，其中一个大的应用领域是生命科学和医学领域，因为这是这些成像系统使用最多的地方。欧洲杯线上买球这一领域的应用非常广泛，无法一一列举，因为这些成像系统可以用于生命科学的所有方面，几乎所有的生物分子。欧洲杯线上买球一些具体的例子包括使用对比增强技术拍摄细胞图像的能力，收集掺杂了荧光团(使样本发出荧光)的图像样本的能力，以及在先进的x射线断层扫描系统中对骨骼结构和软组织样本成像的能力。
电荷耦合器件如何应用于光学显微镜?
虽然生命科学的上述部分涉及显微镜中基于ccd的探测器，但应该注意欧洲杯线上买球的是，显微镜的应用并不仅限于生命科学领域。光学显微镜被用于食品科学、化学、工程，在某些情况下甚至是纳米技术(以及其他应用科学子领域)，传统的台式欧洲杯线上买球显微镜中使用了许多基于ccd的摄像机。
ccd用于光学显微镜,因为他们可以拥有超过1000万像素,使许多清楚的看到样品,以及低噪声比,图像颜色的能力,高灵敏度和高空间分辨率的高质量的图片对于现代科学是必要的。欧洲杯线上买球另一个关键特征是ccd可以快速成像样品，这对于分析样品中发生的微观过程以及样品本身是必要的。在现代显微镜中，CCD相机的频率通常在0.1到20兆赫之间。
在天文学中使用电荷耦合器件(CCD)
除了观察小天体，ccd还被用于拍摄非常大的天体和非常遥远的天体的设备中。2020欧洲杯下注官网自20世纪70年代以来，ccd一直被用于天文学应用。其中一个例子就是用它来拍摄仙女座星系(以及仙女座附近的其他天体)。然而，使用这些方法可以成像的东西没有任何限制，因为恒星、行星、流星和其他反射光线的小物体都可以成像。ccd在天文学领域已经使用了很长时间，因为它们有很高的量子效率，可以检测超低水平的噪声，这意味着产生的图像质量比其他方法要高得多。许多基于ccd的技术也可以检测x射线和红外射线，这使它们成为天文应用的理想选择，在这些应用中，可见光可能受到限制，但其他电磁波可能存在。
参考资料及进一步阅读
MicroscopyU:https://www.microscopyu.com/digital-imaging/introduction-to-charge-coupled-devices-ccds
光谱仪器:http://www.specinst.com/What_Is_A_CCD.html
光子学媒体:https://www.photonics.com/欧洲杯猜球平台Articles/Detectors_CCDs_fo欧洲杯线上买球r_Life-Science_Applications/a25141
天文学电荷耦合器件综述太平洋天文学会的出版物，2015, DOI: 10.1086/684054
介绍了电荷耦合器件(CCD)在光学层析成像系统中的应用。Jurnal各种，2015, DOI: 10.11113 / jt.v73.4253
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