Princeton Instruments PI-MAX4 - Page 6

6PI-MAX
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4 System Manual Issue 9
Chapter 4: First Light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1 Required Equipment and Cables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.2 Cable Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.3 Before Turning on the System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.4 Turning on the System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.5 LightField First Light Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.5.1 Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.5.2 Getting Started. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.5.3 Parameter Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.5.4 Acquiring Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.5.5 Focusing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.6 WinX First Light Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.1 Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.2 Getting Started. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.3 Configuring the Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.4 Initial Data Acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.6.5 Focusing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Chapter 5: Gate Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.1 Data Acquisition Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2 WinX System On/Off Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.3 Pre-Exposure Removal of Accumulated Charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.3.1 Dark Charge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.3.2 Cleaning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4 Phosphor Decay Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.5 Temperature Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5.1 Cooling Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5.2 Necessary Cooling Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.5.3 Setting the Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.6 Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.6.1 Exposure with an Image Intensifier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.6.1.1 Exposure Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.6.2 Saturation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.7 Background Subtraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.8 Readout of the Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.8.1 Interline CCD Readout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.8.2 Full-Frame CCD Readout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.8.3 Binned Readout (Hardware Binning) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.8.3.1 CCD Type and Readout Port(s) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.8.3.2 LightField and Partial Frame ROI Binning. . . . . . . . . . . . . . 80
5.9 Software Binning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.10 Controller Gain {Analog Gain} . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.11 Digitization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.12 Logic Out Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.13 WinX Experiment Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.13.1 Main Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.13.2 Timing Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87