高灵敏度相机是指成像器件能探测到光子数小于500个，对微弱光进行成像。高灵敏度相机可以分为进行单光子探测的ICCD，在10个光子数下有优势的EMCCD，在高分辨率高速度且高灵敏下的SCMOS，为降低热噪声提高灵敏度的制冷型CCD 。
原理目标物体在相机的芯片上形成的每个信号都反映了投射在相机像素上的光线量。在光线较暗的情况下，该信号非常弱。高灵敏度相机内的电子元件可增强较弱的信号，使其能够有效地数字化并传输[2]。
EMCCD也可采用背照式结构，把高达90%的量0子效率与电荷倍增向结合，EMCCD相机，提高灵敏度，从而提供高帧速率情况下zui好的低照度响应。温度对片上倍增增益的影响明显。温度越低，由依次电子产生的二次电子越多，则片上倍增增益越高。研究表明把探测器制冷到-30摄氏度或更低时，片上增益可以超过1000倍。EMCCD良好的性能取决于CCD温度的zui佳选择以及温度随环境波动的控制。
ICCD成像技术
ICCD是新一代增强型相机，灵敏度非常高，可进行单光子探测，适用于UV、VS、NIR等多种波段。具有纳秒级门控和相关控制模块为微光及时间分辨提供可靠的性能保证。ICCD主要由像增强器和CCD耦合而成，包括像增强器，CCD和中继耦合组件等几部分;如右图所示入射光经过物镜打到像增强器的光阴极上，由于光电效应转换成电子图像，电子图像耦合到微通道板，在微通道板的每个光纤通道内电子不断撞击，产生约100倍的电子，放大的电子从微通道板射出撞击荧光屏，重新激发出光子图像，再经过中继器投射在CCD上成像。如图2所示:像增强器与CCD的耦合及微通道板的结构示意图。
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