Линейный ПЗС-детектор 3648 пикселей, модель RA-LSC-1304
Линейный детектор RA-LSC-1304 — монохромный детектор на линейном CCD с 3648 пикселями. Он обладает высокой чувствительностью, имеет электронный затвор и работает с частотой 270 Hz. Его можно использовать для спектроскопии или спектрометрии. Детектор RA-LSC-1304 разработан и выпускается в четырёх версиях. Спектральная характеристика, параметры и полные характеристики приведены ниже на этой странице.
Руководство по выбору
Рамановской и флуоресцентной спектроскопии и измерений очень слабого света
Если ваш спектрометр работает со слабыми сигналами, эта камера создана именно для него. RA-LSC-1304 — линейная CCD-камера с 3,648 пикселями шириной 8 μm и высотой 200 μm каждый. Если распределить диапазон 350–1000 nm по её матрице длиной 29.184 mm, каждый пиксель охватывает около 0.18 nm спектра. Время экспозиции можно задать вплоть до 71 минуты.
- Сенсор
- Линейная CCD-матрица
- Эффективные пиксели
- 1 × 3648
- Размер пикселя
- 8 μm × 200 μm
- Активная длина
- 29.184 mm
- Частота строк
- 270 Hz
- Спектральный диапазон
- от 350 nm до 1000 nm
- Динамический диапазон
- 300
- Разрядность АЦП
- 16 bit
- Минимальная экспозиция
- 1 μs
- Максимальная экспозиция
- 71 min
3,648 пикселей расположены с шагом 8 μm на длине 29.184 mm. Если распределить полосу 650 nm по всей матрице, каждый пиксель охватывает около 0.18 nm. Высота пикселя 200 μm захватывает всё изображение щели, поэтому вертикальная юстировка спектрометра становится гораздо менее критичной.
Сигналы комбинационного рассеяния (Raman) и флуоресценции обычно очень слабы. Площадь каждого пикселя — 1,600 μm², и при экспозиции в несколько минут даже слабый сигнал поднимается до уровня, который может считать преобразователь. В версиях -P и -I используется 16-битный АЦП, поэтому различия в интенсивности близко расположенных пиков регистрируются корректно.
Для источников, испускающих очень мало света, задайте экспозицию вплоть до 71 минуты с шагом 1 μs. Смещение можно изменять в 512 шагов до ±300 mV, чтобы удерживать темновой уровень в пределах диапазона преобразователя.
Чувствительность начинается с 350 nm, поэтому наряду с видимым диапазоном захватывается часть ближнего УФ. Минимальная экспозиция — 1 μs, этого достаточно, чтобы записать опорный спектр яркой лампы без насыщения. При 270 строк/с можно снять несколько спектров подряд и усреднить их.
Поскольку высота каждого пикселя — 200 μm, лазерная линия остаётся на матрице, даже если немного смещается вверх или вниз. Лазерный свет обычно попадает на несколько пикселей, и вычисление центроида интенсивности даёт его положение точнее 8 μm. Каждая строка занимает 3.7 ms, то есть 270 независимых измерений в секунду.
Для учебного спектрометра достаточно версии -S на микроконтроллере: 8-битный АЦП, экспозиция от 12 μs до 65 ms и 68 строк/с. В комплект входят драйверы для Windows и Linux и примеры кода для Matlab, LabVIEW, C++, C#, VB.Net и Python, поэтому студенты могут сразу приступить к работе.
Высота пикселей в 25 раз больше их ширины (8 μm × 200 μm). Ширина 8 μm определяет детализацию спектра, а площадь 1,600 μm² — чувствительность камеры к свету. Вы получаете высокое спектральное разрешение без потери чувствительности. При 3,648 пикселях и полосе 650 nm каждый пиксель охватывает около 0.18 nm, поэтому близко расположенные пики видны раздельно. 270 строк/с достаточно для мониторинга процессов и усреднения, а пиксельная частота 1 MHz почти не нагружает компьютер. Динамический диапазон — 300:1, и 16-битный АЦП в версиях -P и -I полностью его охватывает. Экспозицию можно программно задать от 1 μs до 71 минуты, но поскольку сенсор не охлаждается, при экспозициях в несколько минут темновой ток заполняет пиксели, поэтому на практике лучше работают более короткие экспозиции; таким образом, одна и та же камера справляется и с очень ярким, и с очень слабым светом.
В спектрометре выбирайте дифракционную решётку так, чтобы нужная полоса заполняла все 29.184 mm матрицы. Если вместо этого используется объектив, фокусное расстояние приблизительно равно рабочему расстоянию × 29.184 mm ÷ ширину поля зрения. Для яркого источника уменьшите экспозицию до 1 μs, для слабого — увеличьте до нескольких минут. Существует четыре версии. -P — самая полная: FPGA, 16-битный АЦП, USB 480 Mbit/s, аналоговый выход, встроенная RAM, объектив, корпус на выбор и настраиваемая прошивка. -I имеет ту же аппаратную часть, но без объектива, корпуса и настройки прошивки. -A имеет 12-битный АЦП и USB 12 Mbit/s, без аналогового выхода и RAM. -S построена на микроконтроллере с 8-битным АЦП и ограничена 68 строк/с, экспозицией от 12 μs до 65 ms и температурой от 0 до +65 °C. Остальные три версии работают при температуре от -25 до +65 °C.
| Параметры линейной USB-камеры RA-LSC-1304 | Характеристика |
|---|---|
| Сенсор | Линейная CCD-матрица |
| Размер пикселя | 8 μm x 200 μm |
| Шаг пикселей | 8 μm |
| Ширина линии | 200 μm |
| Эффективные пиксели | 1X3648 |
| Активная длина | 29.184 mm |
| Спектральный диапазон | от 350 nm до 1000 nm |
| Макс. пиксельная частота | 1 MHz |
| Динамический диапазон | 300 |
| 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 −25 до +65 °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-1304-P | RA-LSC-1304-I | RA-LSC-1304-A | RA-LSC-1304-S |
|---|---|---|---|---|
| Процессор | FPGA | FPGA | FPGA | Микроконтроллер |
| Регулировка усиления | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Регулировка смещения | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Разрядность АЦП | 16 bit | 16 bit | 12 бит | 8 bit |
| Скорость USB | 480Mbit/S | 480Mbit/S | 12Mbit/S | 12Mbit/S |
| Аналоговый выход | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ |
| Встроенная RAM | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ |
| Мин. экспозиция | 1 μs | 1 μs | 1 μs | 12 μs |
| Макс. экспозиция | 71 min | 71 min | 71 min | 65 ms |
| Шаг регулировки экспозиции | 1 μs | 1 μs | 1 μs | 4 μs |
| Частота строк | 270 Hz | 270 Hz | 270 Hz | 68 Hz |
| Объектив | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
| Модель корпуса | Выбирается заказчиком | ✗ | ✗ | ✗ |
| Диапазон рабочих температур | от −25 до +65 °C | от −25 до +65 °C | от −25 до +65 °C | от −25 до +65 °C |
| Наличие | 3 дня после заказа | 3 дня после заказа | 3 дня после заказа | 3 дня после заказа |
| Настраиваемая прошивка | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |