Vedecky kvalitné zobrazovanie pomocou CCD je zásadne obmedzené tepelnými účinkami. Na zachytenie slabých optických signálov sú potrebné dlhé expozície, avšak súčasne sa hromadí tmavý prúd vyvolaný teplom, čo vedie k:
1. Zvýšenej úrovni šumu
2. Zníženému pomeru signál/šum (SNR)
3. Obmedzenému dynamickému rozsahu
4. Zhoršenej opakovateľnosti kalibrácie a meraní
Zníženie a stabilizácia prevádzkovej teploty CCD je najúčinnejší spôsob potlačenia týchto obmedzení.
Aktívnou reguláciou teploty CCD v rozsahu od –30 °C do –100 °C chladenie pomocou termoelektrických chladičov (TEC) poskytuje merateľné a opakovateľné zlepšenie výkonu:
1. Tmavý prúd sa znížil o 100–1000× voči izbovej teplote
2. Pomer signálu k šumu (SNR) sa zvýšil z približne 10:1 na viac ako 1000:1
3. Dynamický rozsah sa rozšíril z 12-bitov na 16-bitov alebo vyšší
4. Expozičný čas sa predĺžil z minút na hodiny
5. Stabilný zosilnenie, lineárnosť a charakteristiky tmavého poľa v čase
1. Pevný stav – žiadne pohyblivé časti → dlhodobá spoľahlivosť
2. Prevádzka bez vibrácií → žiadne rozmazanie obrazu ani mechanické rušenie
3. Ultra-presná regulácia teploty (typicky ±0,01 °C) → stabilná fotoelektrická odpoveď
4. Kompaktný, integrovateľný tvar s kamerovou hlavicou → podporuje miniaturizáciu
5. Vyvážená cena, spotreba energie a údržba v porovnaní s kryogénnymi alternatívami
Nasledujúce modely predstavujú typické viacstupňové modely TEC bežne používané v aplikáciách CCD. Poskytujú sa len ako referenčné a porovnávacie údaje, nie ako kompletný zoznam produktov.
| TEC model | Imax(A) | dTmax (°C) | Qcmax (W) | Umax(V) | ACR(Ohm) | Horná strana (mm) | Spodná strana (mm) | Výška (mm) |
| 4ITEC-107- 060208/122 | 1.3 | 116 | 1.2 | 6.6 | 4.9 | 8 × 8 | 9 × 9 | 6.6±0.1 |
| Th=27 °C & Vac | ||||||||
| TEC model | Imax(A) | dTmax (°C) | Qcmax (W) | Umax(V) | ACR(Ohm) | Horná strana (mm) | Spodná strana (mm) | Výška (mm) |
| 5iTEC-366- 211020 | 6.2 | 132.5 | 5.9 | 20.42 | 3.27 | 13,4 × 10,3 | 62 × 62 | 19±0.35 |
| Th=25 °C & Vact | ||||||||
EN
