Aris光谱仪是未来嵌入式光谱学的发展方向。它的精度既可媲美实验室级仪器,体积又很小巧,极大地满足了工业用户对尺寸、价格和可靠性的要求。凭借其高通量光学设计,Aris的灵敏度是该价格范围内其他光谱仪的2至4倍。优化的杂散光抑制能够测量更大的吸光度值。
Aris提供了无与伦比的灵活性,满足了不同客户对光谱仪的应用要求。它有6个标准波长范围,可以使用大量可用的衍射光栅进行定制。20μm的默认入口狭缝是用户可更换的,可以轻松更换以获得更好的灵敏度。标准配置包括两个图像传感器中的一个(见下文),可根据要求提供更多选择。强大的微控制器可以实现板载自动曝光、平均值、缓冲和光谱处理。此外,它能够实现特定应用的频谱评估。凭借在恶劣条件下的可靠性和紧凑的尺寸,Aris弥合了实验室和现场光谱仪之间的差距。
1.主要特点
波长范围185-1100nm
极高的灵敏度
卓越的杂散光性能
具备工业集成所需的灵活性与可靠性
2. 图像传感器
Aris提供三款图像传感器供选择:
东芝TCD1304DG价格更经济,杂散光性能略优,且实现更短的曝光时间。
滨松(Hamamatsu)S11639-01 灵敏度更高(主要得益于更低的读出噪声),更适合于快速变化的信号及精确的外部触发。
滨松(Hamamatsu)S13496与之非常相似,但像素数量是其两倍。这提升了分辨率,但降低了对弱信号的灵敏度。
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东芝(Toshiba)TCD1304DG |
滨松(Hamamatsu)S11639-01 |
滨松(Hamamatsu)S13496 |
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传感器类型 |
CCD |
CMOS |
CMOS |
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像素数量 |
3648 |
2048 |
4096 |
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曝光时间 |
3μs - 35 min |
54 μs - 35 min |
54 μs - 35 min |
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信噪比* |
350 |
600 |
550 |
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动态范围** |
1900:1 |
6000:1 |
5500:1 |
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读出噪声*** |
35 计数 |
11 计数 |
11 计数 |
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适用于快速变化 的信号 |
中等 |
非常好 |
非常好 |
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触发抖动信号 |
≤ 1 曝光时间 |
≤ 1 μs |
≤ 1 μs |
无平均处理时的最大信噪比
对于单个像素不求平均值
单个曝光的典型值,缩放为16 位
3.波长范围与分辨率
Aris提供以下标准配置,如需定制波长范围,可联系我们。
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配置 |
波长范围 |
分辨率(FWHM) |
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典型值(typ.) |
最大值(max.) |
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Aris Wide |
185 -1000nm |
1.00nm |
1.20 nm |
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Aris UV/VIS |
185 - 550nm |
0.40 nm |
0.60 nm |
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Aris UV |
185 -420nm |
0.33 nm |
0.40 nm |
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Aris VIS |
350 -840nm |
0.60 nm |
0.70 nm |
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Aris VIS/NIR |
510 -1020nm |
0.80 nm |
1.00 nm |
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Aris Wide NIR |
300 -1100nm |
1.10 nm |
1.40 nm |
上述分辨率基于默认的 20 μm 入射狭缝得出。增大入射狭缝宽度通常会使分辨率和灵敏度随狭缝宽度成比例提高。波长精度通常为分辨率的 1/3。
4.光学特性
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光学设计
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对称式Czerny-Turner
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焦距
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50 mm
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数值孔径
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0.16(等效面积)
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杂散光
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0.08%
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探测器镜头
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含(标配)
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级次分选滤光片
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含(按需提供)
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光学接口
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SMA 接口(可按需提供其他口)
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5.电子学特性
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电源供应 |
通过 USB 或辅助(Aux)接口提供 5V 电压 |
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供电电压范围 |
4.4 - 5.5 V |
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功耗 |
≤ 70 mA |
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A/D转换器 |
16 位,2 MHz |
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非线性度 |
< 1% |
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光谱缓存区容量 |
35个光谱(Toshiba TCD 1304DG)63个光谱(Hamamatsu S11639-01 ) |
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自动曝光 |
测量过程中板载实现(含曝光时间与平均化处理) |
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最快重复时间 |
4.0ms(Toshiba TCD 1304DG)2.3ms(Hamamatsu S11639-01) |
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至主机电脑的传输时间(32 位) |
18 ms(Toshiba TCD 1304DG)10 ms(Hamamatsu S11639-01) |
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至主机电脑的传输时间(16 位) |
9.5 ms(Toshiba TCD 1304DG)5.5 ms(Hamamatsu S11639-01) |
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板载处理 |
平均化缓存及光谱处理(含偏移量、非线性度、暗光谱与参比光谱校正) |
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数字接口 |
USB 2.0 全速、通用异步收发传输器(UART);按需提供:串行外设接口(SPI)、集成电路总线(I²C) |
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输入 / 输出接口 |
触发输入(Trigger in)、触发输出(Trigger out)、模拟输入(Analog in)、模拟输出(Analog out);按需提供:可编程输入/输出引脚(GPIO)、闪光灯脉冲发生器 |
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连接器 |
USB 接口:Type-C 型 辅助接口(Aux connector):16 针 IDC 接口(绝缘位移连接器) |
6.绝对最大额定值
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最小值 |
最大值 通电状态 |
最大值 断电状态 |
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供电电压 |
-0.3 V |
5.5 V |
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模拟输入引脚 |
-0.3 V |
4.0 V |
3.6 V |
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数字输入引脚 |
-0.3 V |
6.0 V |
3.6 V |
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输出引脚 |
不适用任何外加电压 |
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温度 |
-40 °C |
70 °C |
70 °C |
7.机械特性与环境条件
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尺寸
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67.0 × 74.0 × 19.0 毫米 *
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重量
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122 克
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存储温度
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-40 至 70 °C
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工作温度
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-20 至 60 °C
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湿度
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0 至 90%(无冷凝)
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* 不含光学接口
8.标配配件
· USB 线缆
· 含软件与文档的 USB 闪存盘
· 快速入门指南(Quick start guide)
· 校准与测试报告(Calibration and test report)
9.可选配件
· 更大尺寸入射狭缝(用户可更换):可选狭缝尺寸为 5、10、20、50、75、100、150、200、300 μm
· 光纤跳线
· 余弦校正器
· SMA 准直器
· 直接连接式准直器