Линейная камера 3000 пикселей, модель RA-LSC-0526
Разработка и изготовление линейной камеры RA-LSC-0526 были завершены в декабре 2018 года. RA-LSC-0526 — монохромная камера на 3000 пикселей с электронным затвором. Она работает с частотой 325 Hz, обладает высокой чувствительностью и подходит для спектроскопии. Спектральная характеристика, параметры и полные характеристики приведены ниже на этой странице.
Руководство по выбору
Спектроскопии слабых сигналов в видимом и ближнем ИК-диапазоне с длительными экспозициями
При измерении слабого света важнее всего возможность накапливать его долгое время. RA-LSC-0526 позволяет задавать экспозицию от 1 μs до 35.5 минут, а её пиксели имеют размер 7 μm × 200 μm. Линейный CCD содержит 3,000 пикселей на длине 21.0 mm и охватывает диапазон 400–900 nm. Сигнал оцифровывается 16-битным АЦП, динамический диапазон — 320:1, частота строк — 325 строк/с, максимальная пиксельная частота — 1 MHz.
- Сенсор
- Линейная CCD-матрица
- Эффективные пиксели
- 1 × 3000
- Размер пикселя
- 7 μm × 200 μm
- Активная длина
- 21.0 mm
- Частота строк
- 325.0 Hz
- Спектральный диапазон
- от 400 nm до 900 nm
- Динамический диапазон
- 320
- Разрядность АЦП
- 16 bit
- Минимальная экспозиция
- 1 μs
- Максимальная экспозиция
- 35.5 min
3,000 пикселей на 21.0 mm означают, что спектр дискретизируется в очень близко расположенных точках. Если весь диапазон 500 nm распределить по сенсору, каждый пиксель охватывает около 0.17 nm. Высота пикселя 200 μm захватывает изображение щели по всей её высоте.
При очень слабом свете, например при слабой люминесценции, экспозицию можно увеличить до 35.5 минут, чтобы накопить достаточный сигнал. Площадь каждого пикселя — 1,400 μm², поэтому за то же время он накапливает примерно в 29 раз больший заряд, чем квадратный пиксель 7 μm.
Сигналы комбинационного рассеяния (Raman) и флуоресценции слабы, а пики расположены близко друг к другу. При шаге 7 μm каждый пиксель охватывает около 0.17 nm, поэтому соседние пики остаются разделёнными. 16-битный АЦП регистрирует их относительные интенсивности с мелким шагом.
Если лазерная линия или пятно колеблется по вертикали, высота пикселя 200 μm удерживает его на сенсоре. Вычисление центроида профиля на шаге 7 μm даёт положение с субпиксельной точностью. При 325 строк/с новое значение поступает каждые 3.1 ms.
Распределение интенсивности пучка или линейного источника регистрируется в 3,000 точках на длине 21.0 mm. При ярких источниках электронный затвор с минимальной экспозицией 1 μs предотвращает насыщение сенсора. Менять оптику или добавлять фильтры не требуется.
Шаг 7 μm означает много отсчётов на миллиметр спектра, а высота 200 μm — что свет от щели не теряется. Вы получаете одновременно спектральное разрешение и чувствительность. Экспозиция регулируется от 1 μs до 35.5 минут с шагом 1 μs — более девяти порядков величины. На практике очень яркие и очень слабые образцы измеряются на одной и той же установке. Усиление (64 шага) и смещение (±512 шагов) размещают сигнал в оптимальной части диапазона 16-битного преобразователя. Динамический диапазон 320:1 задаёт верхний предел отношения сигнал/шум для одной строки. При 325 строк/с полный спектр поступает каждые 3.1 ms.
Спектрометр или объектив должен проецировать спектр или изображение линии на сенсор длиной 21.0 mm. При использовании объектива фокусное расстояние приблизительно равно рабочему расстоянию × 21.0 mm ÷ ширину поля зрения. Период строки — около 3.1 ms, но экспозиция может быть всего 1 μs. Для слабых сигналов снизьте частоту строк и увеличьте экспозицию до 35.5 минут. Версия -I включает FPGA, регулировку усиления и смещения, 16-битный АЦП, USB 480 Mbit/s, аналоговый выход и встроенную RAM, джиттер — порядка 6.3 ns.
| Параметры линейной USB-камеры RA-LSC-0526 | Характеристика |
|---|---|
| Сенсор | Линейная CCD-матрица |
| Размер пикселя | 7 μm x 200 μm |
| Шаг пикселей | 7 μm |
| Ширина линии | 200 μm |
| Эффективные пиксели | 1X3000 |
| Активная длина | 21.0 mm |
| Спектральный диапазон | от 400 nm до 900 nm |
| Макс. пиксельная частота | 1 MHz |
| Динамический диапазон | 320 |
| Разрешение усиления PGA | 6 V/V — 64 шага |
| Разрешение программируемого смещения | 300 mV — 512 шагов ± |
| Энергопотребление | 1.5 W |
| Внешнее питание | Не требуется |
| Диапазон рабочих температур | от −10 до +60 °C |
| Операционные системы | Windows 64-bit и Linux |
| Интерфейс связи | Порт USB2.0 |
| Работа с несколькими камерами | Поддерживается |
| Драйвер устройства | Да |
| Примеры кода | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Руководство по выбору камеры | RA-LSC-0526-I |
|---|---|
| Процессор | FPGA |
| Регулировка усиления | ✓ |
| Регулировка смещения | ✓ |
| Разрядность АЦП | 16 bit |
| Скорость USB | 480Mbit/S |
| Аналоговый выход | ✓ |
| Встроенная RAM | ✓ |
| Джиттер | < 6.3 ns |
| Мин. экспозиция | 1 μs |
| Макс. экспозиция | 35.5 min |
| Шаг регулировки экспозиции | 1 μs |
| Частота строк | 325.0 Hz |
| Диапазон рабочих температур | от −10 до +60 °C |
| Наличие | 3 дня после заказа |