Falcon 4i 直接电子探测器

用于冷冻 EM 的直接电子探测相机

Thermo Scientific Falcon 4i 直接电子探测器是您开展单颗粒分析和冷冻电子断层成像应用的理想解决方案。凭借卓越的图像质量、高通量、通过电子事件表征（EER）实现的高效无损数据压缩，以及精简的数据管理和质量监控方案，Falcon 4i 探测器相较于其他探测器可显著提升生产效率和性能表现。

当 Falcon 4i 直接电子探测器与Thermo Scientific Selectris 和 Selectris X 能量过滤器配合使用时，您可以快速获得高分辨率结构，从而揭示新的生物学洞察。为进一步提升生产效率，Falcon 4i 探测器已完全集成于Thermo Scientific EPU 和 Tomography Software中，可实现顺畅的日常仪器操作和数据采集。该相机的输出通过由 Thermo Scientific CryoFlow Software 驱动的数据管理平台（DMP）进行记录，该平台可提供便捷的项目管理，并自动整理图像和元数据，以支持远程访问与协作。

注：Falcon 4i 直接电子探测器与采用 Windows 10 操作系统的最新一代 200 kV 和 300 kV Thermo Scientific Krios、Glacios及 Talos 冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM）完全兼容。针对 Falcon 4 直接电子探测器以及 Thermo Scientific Selectris 和 Selectris X 成像过滤器，现提供 Falcon 4i 升级套件。

Falcon 4i 直接电子探测器的主要特点

通过更高的 DQE 实现卓越图像质量

在整个空间频率范围内获得领先的探测量子效率（DQE）。在低空间频率下的高 DQE 可让您可视化并对齐更小、更柔性的蛋白质；而在高空间频率下的高 DQE 则可用更少的图像达到所需结果或提升分辨率。

大像素与高信噪比 (SNR)

Falcon 4i 探测器的大像素产生较强信号，配合低噪声，实现较高的 SNR。电子事件可清晰地与背景噪声区分（左），相比之下像素较小的探测器则不易区分（右）。

更高吞吐量，每小时获取更多图像

更高的内部帧率结合改进的开销，可显著提升吞吐量，具体增幅视使用场景而定。

基于电子事件表征（EER）的无损数据压缩

电子事件表征（EER）数据可实现高效的 cryo-EM 文件存储，同时完整保留空间与时间分辨率。所有原始帧的计数事件可用于处理，保留完整的时间分辨率（320 fps）和空间分辨率（事件定位精度为像素的1/16）。该超分辨率能力最大化了 Falcon 4i 探测器在高空间频率下优越的 DQE 所带来的优势。

使用 Falcon 4i 直接电子探测器的样本数据

1.2 Å 去铁铁蛋白重建

这一分辨率为 1.2 Å 的去铁铁蛋白三维重构结果，是基于 6 小时内采集的 3,600 张图像中的 29.7 万个颗粒重建得到的（数据通过 Krios 冷冻透射电子显微镜上的 EPU 软件采集）。记录的剂量率为 5.4 e/p/s。

β-淀粉样蛋白 42 丝状体的2.5 Å 分辨率重构

来自人脑的β-淀粉样蛋白 42 纤丝的 Cryo-EM 结构。数据采集参数：通量 8 e/p/s；像素采样率 0.74 Å/pix；总剂量 40 e/Å²；吞吐率约为每小时 570 movies，最终得到 2.5 Å 的重建结果。 (数据采集与 MRC – Laboratory of Molecular Biology（剑桥）合作完成)。

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同五聚体 GABAA 受体，2.1 Å 分辨率

Homopentameric GABAA receptor at 2 的3D SPA重构，分辨率为2.1Å。图像在 Krios Cryo-TEM 上使用 Falcon Direct Electron Detector 4 相机以 EER 模式采集，随后用 Relion 3 处理。图片来源：Radu Aricescu，MRC-LMB Cambridge，UK 和 Abhay Kotecha，Thermo Fisher Scientific，Eindhoven，Netherlands。

Falcon 4i 直接电子探测器指标

相机架构	直接电子探测器
传感器尺寸	4,096 x 4,096 像素，约 5.7 cm x 5.7 cm²
像素尺寸	14 x 14 μm²
TEM 工作电压	200 kV, 300 kV
内部帧速率	320 fps
写入存储的帧率	320 fps（EER 模式）
相机开销时间	每次采集 0.5 秒
文件格式	EER（原生）、MRC、TIFF、LZW TIFF
寿命（DQE 降低 <10%）	正常使用 5 年（1.5Ge/px）
检测模式	电子计数模式勘测模式（快速线性模式）
EER 模式下的成像性能（4k x 4k）	300 kV	200 kV
DQE (0)	0.92	0.91
DQE (½ Nq)	0.72	0.62
DQE (1 Nq)	0.50	0.33