制冷相机的原理和方式

在使用不同荧光显微镜可以显微成像时常常会用到制冷相机（冷CCD），那么制冷相机是什么问题原因分析需要通过制冷？以及制冷有哪些教学方式呢？

首先，相机的冷却主要用于芯片的冷却，为了使芯片工作在0 ℃ 以下，通常在芯片电路板的背面添加由半导体材料制成的冷却板(由N型半导体和P型半导体制成的热电偶)。金相显微镜电脑型金相显微镜或是数码金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。工业视频显微镜将传统的显微镜与摄像系统,显示器或者电脑相结合,达到对被测物体的放大观察的目的。体视显微镜指从不同角度观察物体,使双眼引起立体感觉的双目显微镜。 利用珀尔帖效应，当直流电源施加到冷却芯片时，芯片附近的一端将主动冷却，将热能传递到另一端以散热。 利用该原理，照相机的芯片温度可以降低20-40 °。 C.或甚至**（取决于冷却板的热电偶级数和负载电流的大小）。

1)芯片内部有一个叫做暗电流的噪声分量，随着温度的升高而增大。作为背景噪声，暗电流以像素形式累积，*终被摄像机读出并显示在图像上。这种噪声是由芯片制造过程中的内部缺陷引起的，因为它是反常的电子运动，温度越高，粒子的运动越强烈，发生这种噪声的概率就越高，实际效果是暗电流越大。所以当相机长时间处于非制冷状态时，由于其热效应造成芯片暗电流上升，降低了图像的信噪比。

2)还有一个重要因素会引起暗电流对图像的影响——曝光时间。由于暗电流会随着时间在像素中积累，可以想象曝光时间越长，积累的电荷越多。因此，对于一些极弱光线需要长时间曝光的应用，制冷显得尤为重要。常见的CCD，如EMCCD、深冷CCD，会采用多级半导体制冷甚至液氮制冷，达到-50℃以下的低温，这样在芯片暗电流水平大幅降低后，长时间曝光后也可以高枕无忧。

在拍摄荧光显微镜由于我们整个视场没有被荧光激发的情况下是全黑，并且企业如果一个荧光具有非常微弱的情况下，那么教师就需要长时间的曝光来获取暗处的图像，因此会产生问题很多的所谓暗电流，也就是噪点，会很影响以及图像的成像发展质量，所以需要通过中国制冷这种教学方式，降低学习图像的信噪比。

制冷的方式有两种：

1. 空气冷却装置由散热翅片和其后面的风扇组成，金属散热翅片与热端紧密相连，以传导热量，增加与空气的热交换面积，风扇的作用是将外界空气吸入散热翅片热交换。 并且交换的热空气通过空气出口排出。

2.水冷却是通过外部水循环机来实现的。冷却管设计在摄像机热端表面和散热器内，冷却水通过身体表面的两个进出口与外循环水机相连，实现热交换。

综上所述，制冷相机作为荧光显微镜的成像系统，在作为荧光显微镜使用时，可以有效降低长时间曝光产生的噪声，非常适合荧光显微镜观察和图像拍摄。