El rendimiento de ruido de los dispositivos de carga acoplada que multiplican electrones

Los dispositivos de carga acoplada que multiplican electrones (EMCCDs) permiten la obtención de imágenes con ruido subelectrónico a tasas de fotogramas de video y más allá, siempre que la ganancia por multiplicación sea suficientemente alta. El ruido ultra bajo, la alta resolución, la alta eficiencia cuántica y la robustez frente a la sobreexposición hacen que estos sensores sean ideales para aplicaciones que tradicionalmente han sido atendidas por intensificadores de imagen. Un parámetro de rendimiento importante de estos sistemas de imágenes en condiciones de poca luz es el ruido introducido por el proceso de ganancia. Este trabajo investiga el ruido introducido por la multiplicación de electrones dentro del EMCCD. Se presentan la teoría y las mediciones del factor de ruido excesivo. Se describe con detalle la técnica de medición para determinar el factor de ruido excesivo. Los resultados muestran que el rendimiento de ruido coincide con el de la fotodiodo de avalancha de escalera ideal. Se demuestra un método de Monte Carlo para simular las imágenes en condiciones de baja luminosidad y se comparan los resultados con la experiencia práctica.