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Dokumentenidentifikation DE102004051201A1 11.05.2006
Titel EMCCD-Detektor sowie ein Spektrometer und ein Mikroskop mit einem EMCCD-Detektor
Anmelder Leica Microsystems CMS GmbH, 35578 Wetzlar, DE
Erfinder Seyfried, Volker, Dr., 69226 Nußloch, DE;
Schreiber, Frank, 69221 Dossenheim, DE
Vertreter Ullrich & Naumann, 69115 Heidelberg
DE-Anmeldedatum 20.10.2004
DE-Aktenzeichen 102004051201
Offenlegungstag 11.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.05.2006
IPC-Hauptklasse G01J 1/44(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01J 3/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01L 27/146(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01B 9/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G02B 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein EMCCD-Detektor, insbesondere zur Detektion von Licht in einem Mikroskop, mit einem photoaktiven Bereich (16) und einem Verstärkerregister (17) ist im Hinblick auf einen Einsatz mit hoher Ausleserate derart ausgestaltet und weitergebildet, dass der photoaktive Bereich (16) in mindestens zwei Detektionsbereiche (18) unterteilt ist und dass einer vorgebbaren Anzahl oder Gruppe oder Anzahl von Gruppen von Detektionsbereichen (18) jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister (17) zugeordnet ist. Des Weiteren sind ein Spektrometer sowie ein Mikroskop mit einem derartigen EMCCD-Detektor beansprucht.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen EMCCD-Detektor, insbesondere zur Detektion von Licht in einem Mikroskop, mit einem photoaktiven Bereich und einem Verstärkerregister. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Spektrometer sowie ein Mikroskop mit einem derartigen EMCCD-Detektor.

EMCCD-Detektoren der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt. Dabei handelt es sich um eine spezielle Ausgestaltung eines CCD-Detektors, wobei „EM" für „Electron Multiplying" steht.

Bei herkömmlichen CCD-Detektoren löst jedes Photon bei Auftreffen auf eine photoaktive Schicht des CCD-Detektors ein Elektron aus, das dann in einem von vielen so genannten Potentialtöpfen gefangen ist und dort bis zum Auslesevorgang verbleibt. Beim Auslesevorgang selbst werden die Potentialtöpfe durch Anlegen von Spannungen so beeinflusst, dass die Elektronen in einer so genannten „Eimerkette" von ihrem momentanen Potentialtopf in den jeweils nächstliegenden Potentialtopf weitergegeben werden, bis sie letztendlich zu einer Digitalisierungsstufe gelangen. Allerdings ist das Ausleserauschen hierbei derart hoch – mindestens ca. 20 Elektronen-, dass Einzelelektronen und damit Einzelphotonen nicht mehr vom Rauschen unterschieden werden und einzeln nachgewiesen werden können. Deshalb sind herkömmliche CCD-Detektoren für Standard-Konfokalmikroskope unbrauchbar.

EMCCD-Detektoren weisen wie herkömmliche CCD-Detektoren einen photoaktiven Bereich und darüber hinaus noch ein Verstärkerregister zur Bildung einer Verstärkerstrecke zwischen dem Shift-Register und dem Ausgangsverstärker auf. Die Verstärkung in der Verstärkerstrecke funktioniert ähnlich wie in einer Lawinendiode durch Elektronenvervielfachung. Durch eine hohe Spannung werden Elektronen so stark beschleunigt, dass sie durch Ionisationsstöße andere Elektronen freisetzen und dadurch eine Elektronenlawine auslösen können. Mit anderen Worten liegen bei EMCCD-Detektoren spezielle Potentialtöpfe in Form von Verstärkerregistern vor, bei denen der Ladungstransfer in der Eimerkette mit derart viel „Schwung" erfolgt, dass durch Elektronenstoß weitere Elektronen erzeugt werden, die ihrerseits nun auch transportiert und beschleunigt werden und wiederum Elektronen auslösen. Der Verstärkungsfaktor ist allerdings recht gering, so dass sehr viele Verstärkungsstufen – üblicherweise etwa 400 – durchlaufen werden müssen, um eine nennenswerte Verstärkung zu erhalten. Bei ausreichender Verstärkung löst das Primärelektron letztendlich eine solche Elektronenlawine aus, dass die Zahl der Sekundärelektronen das übliche Ausleserauschen übersteigt und somit letztendlich einzelne Photonen detektiert werden können. In dieser Beziehung ähneln die EMCCD-Detektoren den in der Konfokalmikroskopie sonst üblichen Photomultipliern, allerdings haben sie – beispielsweise beim „back-illuminated"-Typ – eine mehr als dreimal so hohe Quanteneffizienz wie die besten Photomultiplier.

Bei den herkömmlichen EMCCD-Detektoren ist jedoch problematisch, dass ihre Ausleserate für eine spektrale Konfokalmikroskopie nicht ausreicht. Daher scheidet ein Einsatz der hochgradig sensitiven EMCCD-Detektoren im Bereich der spektralen Konfokalmikroskopie bislang aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen EMCCD-Detektor sowie ein Spektrometer und ein Mikroskop der eingangs genannten Art anzugeben, wonach ein Einsatz im Bereich der spektralen Konfokalmikroskopie mit hoher Ausleserate und konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch einen EMCCD-Detektor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist der EMCCD-Detektor derart ausgestaltet und weitergebildet, dass der photoaktive Bereich in mindestens zwei Detektionsbereiche unterteilt ist und dass einer vorgebbaren Anzahl oder Gruppe oder Anzahl von Gruppen von Detektionsbereichen jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister zugeordnet ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass trotz der bislang erreichten und für die spektrale Konfokalmikroskopie zu niedrigen Ausleserate herkömmlicher EMCCD-Detektoren ein Einsatz dieser EMCCD-Detektoren auch im Bereich der spektralen Konfokalmikroskopie bei entsprechender Ausgestaltung des EMCCD-Detektors in vorteilhafter Weise möglich ist. Hierzu ist der EMCCD-Detektor in weiter erfindungsgemäßer Weise derart ausgestaltet, dass der photoaktive Bereich in mindestens zwei Detektionsbereiche unterteilt ist. Diesen mindestens zwei Detektionsbereichen sind nun in geeigneter Weise separate Verstärkerregister zugeordnet, so dass gegebenenfalls eine separate Verstärkung von in den jeweiligen Detektionsbereichen erzeugten Elektronen ermöglicht ist. Hierdurch ist der „Flaschenhals" üblicher EMCCD-Detektoren, bei denen nur ein einziges Verstärkerregister für alle erzeugten Elektronen vorhanden ist, vermieden. Mit anderen Worten sind bei dem erfindungsgemäßen EMCCD-Detektor mehrere derartige „Flaschenhälse" parallel geschaltet. Hierdurch ist ein für die einzelnen Detektionsbereiche jeweils separater Auslesevorgang ermöglicht. Dabei ist einer vorgebbaren Anzahl oder Gruppe oder Anzahl von Gruppen von Detektionsbereichen jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister zugeordnet.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen EMCCD-Detektor ein Detektor angegeben, wonach ein Einsatz im Bereich der spektralen Konfokalmikroskopie mit hoher Ausleserate und konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.

Im Hinblick auf eine besonders hohe Ausleserate könnte jedem Detektionsbereich jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister zugeordnet sein. Der Detektor weist dabei folglich mindestens so viele Verstärkerregister wie Detektionsbereiche auf.

Bei einer konstruktiv weniger aufwendigen Ausgestaltung des Detektors könnte zwei Detektionsbereichen mindestens ein separates Verstärkerregister zugeordnet sein. Dabei könnte eine Zusammenfassung von zwei Detektionsbereichen bzw. eine Weiterverarbeitung der ausgelösten Elektronen zweier Detektionsbereiche mittels eines Verstärkerregisters erfolgen. Hierbei ist es weiterhin denkbar, jeweils zwei Detektionsbereichen mindestens ein separates Verstärkerregister zuzuordnen, wobei in diesem Fall sämtliche Detektionsbereiche in Zweiergruppen eingeteilt sein könnten, denen dann jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister zugeordnet ist.

Grundsätzlich könnte zur konstruktiven Vereinfachung und bei reduzierten Anforderungen an die Detektionsrate mehreren Detektionsbereichen ein gemeinsames Verstärkerregister zugeordnet sein. Je nach Erfordernis könnte beispielsweise ein dritter Detektionsbereich einem für den ersten oder zweiten Detektionsbereich vorgesehenen Verstärkerregister zugeordnet sein. Grundsätzlich ist bei der Zuordnung der Verstärkerregister zu den Detektionsbereichen auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen.

Allen Detektionsbereichen ist gemein, dass beim Auftreffen von Licht je ein elektrisches Signal erzeugt wird, wobei die Verstärkerregister die elektrischen Signale verstärken.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung könnte der Detektor quasi als Punktdetektor ausgebildet sein. Bei einer weiteren Ausgestaltung könnte der Detektor ein eindimensionaler Detektor sein, wobei hier vorzugsweise eine Ausgestaltung als Zeilendetektor besonders günstig ist. Ein derartiger Zeilendetektor könnte insbesondere ein spektral aufgespaltenes Lichtbündel spektral selektiv detektieren, wobei das Lichtbündel hierzu zu einer Fokuslinie auf den Zeilendetektor abgebildet sein könnte. Die Ausgestaltung als Zeilendetektor ist insbesondere bei einem Einsatz des Detektors im Rahmen der spektralen Konfokalmikroskopie besonders vorteilhaft.

Bei einer weiteren Ausgestaltung könnte der Detektor ein zweidimensionaler Detektor sein, wobei die Detektionsbereiche als Fläche angeordnet sein könnten. Eine derartige Fläche könnte eben sein, wobei auch eine gekrümmte Fläche denkbar ist. Bei einer weiteren Ausgestaltung könnte der Detektor ein dreidimensionaler Detektor sein.

Insbesondere bei einer eindimensionalen Ausgestaltung des Detektors und insbesondere bei einer Ausgestaltung als Zeilendetektor könnten die Verstärkerregister im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Detektionsbereiche verlaufenden Geraden angeordnet sein. Dies gewährleistet eine besonders kompakte Ausgestaltung des Detektors.

Im Hinblick auf eine besonders individuelle und universelle Ausgestaltung des Detektors könnten unterschiedliche Verstärkerregister unterschiedliche Verstärkungen oder Verstärkungsfaktoren aufweisen. In weiter vorteilhafter Weise könnte dabei mindestens ein Verstärkerregister und könnten vorzugsweise sämtliche Verstärkerregister jeweils eine einzeln einstellbare Verstärkung oder einen einzeln einstellbaren Verstärkungsfaktor aufweisen. Hierdurch wäre eine individuelle Anpassbarkeit an unterschiedlichste Anwendungen gewährleistet.

Je nach Anforderung könnten alternativ oder zusätzlich hierzu mehrere und vorzugsweise sämtliche Verstärkerregister eine gemeinsam einstellbare Verstärkung oder einen gemeinsam einstellbaren Verstärkungsfaktor aufweisen. Hierdurch wäre eine vereinfachte Einstellbarkeit hinsichtlich der Verstärkung oder hinsichtlich eines Verstärkungsfaktors gewährleistet.

Hinsichtlich einer besonders sicheren Verarbeitung der durch den Detektor erzeugten elektrischen Signale könnte eine vorzugsweise parallel arbeitende Verarbeitungselektronik – vorzugsweise FPGA – vorgesehen sein. In weiter individueller und vorteilhafter Weise könnte die Verarbeitungselektronik zu einer intelligenten Auswertung ausgebildet sein, wobei beispielsweise bei einer Mikroskopieranwendung eine direkte Zuordnung zwischen Detektionssignalen und beispielsweise einem in der Probe vorhandenen Farbstoff erfolgen könnte.

Hinsichtlich einer besonders hohen Sensitivität und Quanteneffizienz könnte der Detektor zum „back-illuminated" oder von hinten beleuchteten Betrieb ausgebildet sein. Dabei könnte vermieden werden, dass die Beleuchtung durch verarbeitende und/oder versorgende elektronische Strukturen des Detektors noch vor ihrer Detektion hindurchtreten müsste. Letztendlich ist hierdurch kein Verlust an Quantenausbeute zu erwarten.

Im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung könnte der Detektor zum „front-illuminated" oder von vorne beleuchteten Betrieb ausgebildet sein. Hinsichtlich der Beleuchtungsseite ist auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen.

Bei einer besonders komfortablen Ausgestaltung des Detektors könnten die erzeugten Detektionssignale mehrerer Detektionsbereiche addierbar sein. Je nach gewünschtem Messergebnis könnte eine derartige Addition vorgesehen sein oder auch nicht.

In weiter vorteilhafter Weise könnten die Detektionsbereiche unterschiedliche Größen aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere bei Vorliegen eines spektral aufgespaltenen Lichtbündels günstig, wenn das jeweilige spektral aufspaltende Element eine nichtlineare Aufspaltung erzeugt. Mit nichtlinearer Aufspaltung ist hier gemeint, dass die Winkelablenkung durch ein dispersives Element – beispielsweise ein Prisma – nicht proportional zur Wellenlänge ist. Beispielsweise sind die Linien im blauen Spektralbereich räumlich dichter als im roten Spektralbereich. Bei unterschiedlich groß ausgestalteten Detektionsbereichen könnte bei geeigneter Wahl der Größe der Detektionsbereiche eine Linearisierung erreicht werden.

Je nach Anwendungsfall, beispielsweise bei einem linear aufspaltenden dispersiven Element, könnten die Detektionsbereiche im Wesentlichen gleich groß sein.

Zur Realisierung eines besonders einfach handhabbaren Detektors könnte der Detektor als Chip oder Modul ausgebildet sein oder in einen Chip oder Modul integriert sein. Hierdurch könnten mechanisch bewegliche Teile eines EMCCD-Detektors vermieden werden, so dass ein Service- und Wartungsbedarf minimiert wäre. Entsprechend ist die Justage und Kalibrierung des derart ausgebildeten EMCCD-Detektors entsprechend einfach.

Die voranstehende Aufgabe wird weiterhin durch ein Spektrometer mit einem EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 22 gelöst. Ein derartiges Spektrometer könnte in vorteilhafter Weise mit einem als Zeilendetektor ausgebildeten EMCCD-Detektor ausgerüstet sein, wobei weiterhin ein dispersives optisches Element vorhanden ist und wobei ein von dem Element räumlich spektral aufgespaltenes Lichtbündel zu einer Fokuslinie auf den Zeilendetektor abgebildet ist. Ein derartiges Spektrometer könnte insbesondere im Bereich der spektralen Konfokalmikroskopie eingesetzt werden.

Die voranstehende Aufgabe ist weiterhin durch ein Mikroskop, insbesondere Raster-, Scan- oder konfokales Scanmikroskop, mit einem EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 22 gelöst. Ein derartiges Mikroskop könnte in vorteilhafter Weise derart weitergebildet sein, dass der EMCCD-Detektor Bestandteil eines Spektrometers und/oder Multibanddetektors ist.

Hinsichtlich der Diskussion der Vorteile besonderer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors im Zusammenhang mit dem beanspruchten Spektrometer oder dem beanspruchten Mikroskop wird zur Vermeidung von Wiederholung auf die bereits erfolgte Beschreibung dieser Vorteile im vorherigen Text verwiesen.

Der erfindungsgemäße EMCCD-Detektor könnte in vielen Anwendungen als Ersatz für Photomultiplier dienen. Die Quanteneffizienz könnte bei entsprechender Ausgestaltung dreimal so hoch wie bei Photomultipliern liegen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lehre anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lehre anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

1 in einer schematischen Darstellung ein Scanmikroskop mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors,

2 in einer schematischen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel eines EMCCD-Detektors aus 1, wobei es sich hier um einen Zeilendetektor handelt,

3 in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors, wobei es sich hier ebenfalls um einen Zeilendetektor handelt, und

4 in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors, wobei hier eine flächige Anordnung der Detektorbereiche realisiert ist.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Scanmikroskop mit einem Laser 1 zur Erzeugung eines Beleuchtungslichtstrahls. Der Beleuchtungslichtstrahl wird über ein Pinhole 3, einen Strahlteiler 6, ein optisches Element 7, einen Scanspiegel 8, ein optisches Element 9, ein optisches Element 10 und eine Optik 11 zu einer Probe 12 geführt. Von der Probe 12 wird der Beleuchtungslichtstrahl zurück zum Scanspiegel 8 und zum Strahlteiler 6 reflektiert und dann über ein Pinhole 13 zu einer Optik 14 und einem EMCCD-Detektor 15 zur Detektion von Licht geführt.

2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors 15, der als Zeilendetektor ausgebildet ist. Der Detektor 15 weist einen photoaktiven Bereich 16 und mehrere Verstärkerregister 17 auf. Dabei ist der photoaktive Bereich 16 in mehrere Detektionsbereiche 18 unterteilt, wobei jedem Detektionsbereich 18 ein separates Verstärkerregister 17 zugeordnet ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung lässt sich eine besonders hohe Ausleserate realisieren. In 2 ist eine spektrale Fokuslinie dargestellt, entlang welcher eine spektrale Auffächerung des Detektionslichtstrahls mittels der in 1 gezeigten Optik 14 erfolgt ist. Dabei sind die Verstärkerregister 17 im Wesentlichen senkrecht zu dieser durch die Detektionsbereiche 18 verlaufenden Geraden angeordnet.

3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors 15. Der Detektor 15 weist ebenfalls eine Unterteilung des photoaktiven Bereichs 16 in mehrere Detektionsbereiche 18 auf. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist immer zwei Detektionsbereichen 18 ein Verstärkerregister 17 zugeordnet. Auch hier verläuft die spektrale Fokuslinie im Wesentlichen senkrecht zu den Verstärkerregistern 17.

4 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors 15. Dabei ist der photoaktive Bereich 16 in mehrere Detektionsbereiche 18 unterteilt, die flächig in einem Koordinatensystem angeordnet sind. Diese Anordnung bietet sich für einen konfokalen Zeilenscaner an. Das Koordinatensystem weist eine Aufteilung nach Ort und zu detektierendem Spektralbereich auf.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen EMCCD-Detektors wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.


Anspruch[de]
  1. EMCCD-Detektor (15), insbesondere zur Detektion von Licht in einem Mikroskop, mit einem photoaktiven Bereich (16) und einem Verstärkerregister (17), dadurch gekennzeichnet, dass der photoaktive Bereich (16) in mindestens zwei Detektionsbereiche (18) unterteilt ist und dass einer vorgebbaren Anzahl oder Gruppe oder Anzahl von Gruppen von Detektionsbereichen (18) jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  2. EMCCD-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Detektionsbereich (18) jeweils mindestens ein separates Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  3. EMCCD-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Detektionsbereichen (18) mindestens ein separates Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  4. EMCCD-Detektor nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Detektionsbereichen (18) mindestens ein separates Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  5. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Detektionsbereichen (18) ein gemeinsames Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  6. EMCCD-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Detektionsbereich (18) einem für den ersten oder zweiten Detektionsbereich (18) vorgesehenen Verstärkerregister (17) zugeordnet ist.
  7. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) ein Punktdetektor ist.
  8. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) ein eindimensionaler Detektor, vorzugsweise Zeilendetektor, ist.
  9. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) ein zweidimensionaler Detektor ist.
  10. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) ein dreidimensionaler Detektor ist.
  11. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkerregister (17) im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Detektionsbereiche (18) verlaufenden Geraden angeordnet sind.
  12. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Verstärkerregister (17) unterschiedliche Verstärkungen oder Verstärkungsfaktoren aufweisen.
  13. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstärkerregister (17) und vorzugsweise sämtliche Verstärkerregister (17) jeweils eine einzeln einstellbare Verstärkung oder einen einzeln einstellbaren Verstärkungsfaktor aufweist oder aufweisen.
  14. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere und vorzugsweise sämtliche Verstärkerregister (17) eine gemeinsam einstellbare Verstärkung oder einen gemeinsam einstellbaren Verstärkungsfaktor aufweisen.
  15. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise parallel arbeitende Verarbeitungselektronik – vorzugsweise FPGA – zur Verarbeitung der erzeugten elektrischen Detektionssignale vorgesehen ist.
  16. EMCCD-Detektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungselektronik zu einer intelligenten Auswertung ausgebildet ist.
  17. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) zum „back-illuminated" oder von hinten beleuchteten Betrieb ausgebildet ist.
  18. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) zum „front-illuminated" oder von vorne beleuchteten Betrieb ausgebildet ist.
  19. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Detektionssignale mehrerer Detektionsbereiche (18) addierbar sind.
  20. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsbereiche (18) unterschiedliche Größen aufweisen.
  21. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsbereiche (18) im Wesentlichen gleich groß sind.
  22. EMCCD-Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) als Chip oder Modul ausgebildet oder in einen Chip oder Modul integriert ist.
  23. Spektrometer mit einem EMCCD-Detektor (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
  24. Spektrometer nach Anspruch 23, wobei der EMCCD-Detektor (15) ein Zeilendetektor ist, gekennzeichnet durch ein dispersives optisches Element, wobei ein von dem Element räumlich spektral aufgespaltenes Lichtbündel zu einer Fokuslinie auf den Zeilendetektor abgebildet ist.
  25. Mikroskop, insbesondere Raster-, Scan- oder konfokales Scanmikroskop, mit einem EMCCD-Detektor (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 22.
  26. Mikroskop nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der EMCCD-Detektor (15) Bestandteil eines Spektrometers und/oder Multibanddetektors ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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