CCD

charge-coupled device, CCD

電子線やX線の2次元のデジタル強度記録媒体として利用される高感度の光電変換用の半導体素子。光を照射して半導体表面の空乏領域(ポテンシャル井戸)に電荷を蓄積し、表面を通して隣接する井戸にこの電荷を伝達し、電気信号として外部に取り出す。電子線の検出には、蛍光材料、YAG結晶等によって電子の強度を光に変換してからCCDに露光する。CCDには暗電流があるので、それを抑えるために冷却して使用する（ペルチェ冷却で−30℃）。空間分解能（画素サイズ）14ミクロン(光用には7ミクロンもある)で～3cm平方のCCD（2K × 2K）が一般的。イメージングプレートに比べると、ダイナミックレンジは4桁、階調は16ビットと小さいが、オンラインで利用できることがイメージングプレートにない最大の利点である。高分解能像取得のためのスロースキャンCCDカメラやWDSの分光用の検出器に用いられる。さらに大きな面積のCCD（4K × 4K）の使用へと移行しつつある。

"CCD" is a two-dimensional digital semiconductor photoelectric conversion device. For electron beam detection, electrons are converted into light by a fluorescent material or a YAG crystal. When the CCD is irradiated with light, electron charges are accumulated in the depletion region (potential wells). Then, these charges are transferred to successive wells. Finally, these charges are taken out as electric signals. Since the CCD contains a dark current, the device is cooled to suppress this current (cooled to -30 ℃ by Peltier cooling). A normally-used CCD has a size of 2K × 2K (a square of approximately 3cm) with a spatial resolution (pixel size) of 14 μm (7 μm for visible light available). Compared to the imaging plate, CCD has a smaller dynamic range of 4 digits or a gray scale of 16 bits than an imaging plate. However, the most advantage of CCD is that it can be used online (only offline use in the imaging plate). CCD is used for acquisition of a high-resolution image and for detection of X-rays in WDS. Recently, a CCD with a larger area (4K × 4K) have been getting popular.