Um detector EMCCD (Dispositivo de Carga Acoplada com Multiplicação de Elétrons) é um CCD padrão com ganho opcional. Esses detectores são frequentemente usados em aplicações com baixa luminosidade, incluindo aplicações biológicas e estudos de moléculas individuais, onde a opção de integrar o sinal por períodos mais longos não existe devido à natureza transitória do fenômeno ou ao risco de danificar a amostra por exposição prolongada.
Os EMCCDs possuem ganho integrado, derivado de um registrador em cascata localizado entre o registrador serial e um segundo nó de saída. À medida que a carga de cada pixel é emitida, a magnitude dessa carga aumenta conforme ela percorre o registrador de ganho. Normalmente, o ganho pode ser ajustado em uma faixa de valores, chegando a até 1000.
Embora útil, o uso desse modo de ganho para trabalhos quantitativos apresenta algumas ressalvas. Para atenuar essa preocupação, muitos sensores EMCCD possuem saídas tanto "padrão" quanto "multiplicadoras", oferecendo ao pesquisador a opção de usar o modo mais apropriado para seu experimento específico.
A vantagem de um EMCCD é que a amplificação ocorre antes da leitura do sinal. Isso significa que o sinal não é limitado pelo ruído de leitura. Em outras palavras, por meio da amplificação, o sinal é elevado bem acima do nível de ruído, que é determinado principalmente pelo ruído da eletrônica de leitura (pré-amplificador e conversor A/D).
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