芯片的制冷一般通过帕尔贴(Peltier)半导体制冷器件实现。在通电的情况下,帕尔贴的冷端(靠着相机芯片)会持续吸热并将热量转移到热端,维持冷热端的温差。帕尔贴可以多级联用,获得更强劲的制冷效果。在一些相机资料说明中,会提到"一级制冷"、"二级制冷"甚至到"四级制冷",指的就是用了多少级帕尔贴。
而为了让帕尔贴能够持续高效工作,需要将其热端的热量带走——如果用散热片+风扇的组合,就称之为风冷(air cooling,如图8左);如果用循环水,就称之为水冷(water cooling,如图8右)。
风冷是大多数相机的默认制冷方式,使用方便,但是可能会造成轻微的振动。水冷的制冷效率更高,也不会产生振动,但需要额外的冷却液(如水)循环系统。
如图7所示,在sCMOS相机中,只要有制冷,暗电流都不会高;所以风冷水冷的选择更多的是考虑风扇所带来的振动。在一些对振动极端敏感的实验中,可以考虑水冷。
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