CCD与CMOS（sCMOS）

CCD
CCD是一种在光电效应基础上发展起来的半导体光电器件，CCD的工作过程主要包括：电荷产生、电荷收集、电荷包转移和电荷包测量。光子入射到CCD上激发光电子，光电子被收集在一起形成电荷包，电荷包依次从一个像素转移到另一个像素，最终传输到输出端，完成对电荷包的测量。
CCD种类有很多，天文观测中常用的有全帧CCD (Full-Frame CCD, FFCCD)，电子倍增CCD (Electron-Multiplying CCD, EMCCD)等。
CMOS与sCMOS
互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)诞生于20世纪80年代。CMOS图像生成机理同样是光电效应，它的工作过程也包括电荷产生、电荷收集、电荷包转移和电荷包测量。与CCD不同的是CMOS每个像素都集成了模拟电路，四个过程在一个像素里完成，即每个像素输出的是转换完的电压信号。sCMOS作为CMOS一种类型，主要应用于科研领域。目前sCMOS已被广泛应用于生物、物理等科研领域，而CMOS则取代了CCD，成为了民用领域最主要的感光器件。
CCD，CMOS和sCMOS作为半导体感光器件，因其结构不同，特点不同。根据需求选择合适的，才能事半功倍。
相机的制冷方式有哪些？
目前科学相机的制冷方式基本上都是采用半导体制冷方式，也就是我们常说的”帕尔帖”原理制冷，即：当两种不同的导体 A 和 B 组成的电路且通有直流电时，在接头处会释放出某种热量，而另一个接头处则吸收热量，将吸收热量的那部分靠近图像传感器芯片，另一端则采用“风冷”或者“水冷”的方式将热量导出去。
“风冷”就是采用风扇转动，使空气流动起来，与散热器进行热交换。缺点是有振动，噪声大。
“水冷”就是先用液体(水、乙醚、制冷液的混合)把芯片的热量吸收，再通过水泵使液体流动起来，把热传导到散热器，从而把热量散发出去，“水冷”散热效果比“风冷”好，而且静音。缺点是散热器的体积有点大。另外，也有用“液氮”进行冷却的，制冷温度可达-120 ℃ ，但“液氮”散热器的工艺复杂，造价过于昂贵。
世界著名的科学相机制造商 Teledyne Photometrics 推荐使用 Koolance 生产的专业级水冷散热器进行散热，适用的型号有：EX2-755、EX2-1055、EXT-440CU、EXC-900 等Koolance Inc.公司 2000 年成立于美国，是一家获得 ISO 9001 质量管理体系和 ISO14001 环境管理体系双认证的“液冷”散热产品专业制造商，专为科学相机、工业相机等专业设备量提供散热方案，能充分满足各种相机的制冷要求，并且操作简单、方便可靠。

审核编辑 黄宇