X6980 / X8580 HS INSB™ und HS SLS – High-Speed MWIR Kamera in Science-Grade-Qualität

Der entscheidende Unterschied ist der Infrarot-Wellenlängenbereich, den sie abdecken. InSb (Indiumantimonid)-Detektoren sind empfindlich im mittelwelligen Infrarotbereich (etwa 1,5–5 µm; häufig ist der nutzbare Bereich 3–5 µm). Sie eignen sich ideal zur Erfassung von Hochtemperaturzielen und schnellen thermischen Transienten bei sehr hoher Empfindlichkeit (NETD bis hinunter zu 20 mK beim Modell X6980). SLS (Strained Layer Superlattice)-Detektoren arbeiten im langwelligen Infrarotbereich (ca. 7,5–12 µm). Langwellenkameras können kühlere Objekte erfassen und sind nützlich, um thermische Details bei Umgebungstemperaturen oder durch bestimmte Sichtbehinderungen wie Rauch zu erkennen. Im Allgemeinen bieten InSb-Kameras eine etwas bessere Empfindlichkeit und eignen sich eher für heiße oder mittelwarme Phänomene, während SLS-Kameras es ermöglichen, thermische Szenen zu messen, die im langwelligen Spektrum am stärksten emittieren. Beide Typen in der X6980/X8580-Serie sind science-grade gekühlte Detektoren, das heißt, sie ermöglichen präzise, kalibrierte Temperaturmessungen; die Wahl hängt einfach vom in Ihrer Anwendung relevanten Spektralbereich ab.

Die Modelle X8580 HS bieten eine höhere räumliche Auflösung (1280 × 1024 Pixel) für detailliertere Bilder, während die Modelle X6980 HS eine geringere Auflösung (640 × 512 Pixel) aufweisen, dafür jedoch deutlich höhere Vollbild-Bildraten erreichen können. In der Praxis nimmt die X8580 Vollbilder mit bis zu ca. 181 fps auf, während die X6980 bei Vollbild auf ca. 1000 fps kommt. Wenn Ihre Priorität also darin liegt, die Bildrate zu maximieren, um extrem schnelle Ereignisse zu erfassen, ist die X6980 die bessere Wahl. Wenn Sie feinere Bilddetails benötigen, um kleine thermische Merkmale aufzulösen, und Ihre Ereignisse mit einigen hundert Bildern pro Sekunde oder weniger aufgezeichnet werden können, ist die X8580 im Vorteil. Beide teilen viele Funktionen (z. B. denselben Speicher sowie dieselben Schnittstellen- und Software-Funktionen), sodass die Entscheidung für Ihren Anwendungsfall im Wesentlichen auf Auflösung vs. Geschwindigkeit hinausläuft.

Bei voller Sensorauflösung kann die X6980 HS mit etwa 1004 Bildern pro Sekunde aufnehmen, die X8580 HS mit rund 181 Bildern pro Sekunde. Diese Bildraten sind programmierbar und können an die Anforderungen des Experiments angepasst werden. Wenn eine noch höhere Bildrate erforderlich ist, unterstützen beide Kameras Subwindowing, bei dem ein kleinerer Bereich von Interesse (ROI) auf dem Sensor ausgelesen wird. Durch die Verringerung der Pixelanzahl (z. B. durch die Verwendung eines kleinen Ausschnitts des Bildfelds) können die Kameras deutlich höhere Bildraten erreichen (potenziell viele Tausend Bilder pro Sekunde), da pro Bild weniger Daten ausgelesen werden müssen. Dadurch können Forschende extrem schnelle Phänomene in einem kleinen Bereich des Bildes erfassen. Das exakte Maximum hängt von der Fenstergröße ab, die Kameras sind jedoch so ausgelegt, dass sie bei Bedarf viel Flexibilität bieten, um Auflösung gegen Geschwindigkeit zu tauschen.

Ja. Die X6980/X8580 HS-Serie sind vollständig radiometrische Wärmebildkameras, d. h. jeder Pixelwert entspricht einem kalibrierten Temperaturwert (innerhalb der angegebenen Genauigkeit). Sie verfügen bei Verwendung der Standardoptik und -kalibrierung über einen Standard-Temperaturmessbereich von etwa –20°C bis +300°C. Damit werden typische Umgebungsbedingungen bis hin zu mäßig heißen Objekten abgedeckt. Für höhere Temperaturziele können Sie die Kameras mit optionalen Neutraldichtefiltern ausrüsten (oder die optionalen, werkseitig kalibrierten Messbereiche nutzen), um den messbaren Bereich zu erweitern. So können Sie beispielsweise mit Filteroptiken (ND-Filter) bis zu +600°C (ND1-Filter) oder – je nach Modell – bis zu +1500°C/2000°C/3000°C mit höherwertigen Filtern messen (die InSb-Varianten bieten Optionen wie Messbereiche bis 600°C, 2000°C, 3000°C). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kameras Temperaturen zuverlässig von unter 0°C bis zu mehreren hundert Grad im Standardbereich und – mit den entsprechenden Filtern und Kalibrierungen – bis in den Tausendergradbereich messen können. Die Messgenauigkeit liegt typischerweise bei ±2°C (oder ±2% bei höheren Temperaturen); unter bestimmten Bedingungen ist eine noch höhere Präzision (±1°C/±1%) möglich, wodurch sich diese Kameras für anspruchsvolle thermische Analyseaufgaben eignen.

Die X6980/X8580 Serie wurde so entwickelt, dass Daten bei voller Bildrate verlustfrei gestreamt und aufgezeichnet werden können. Um dies zu erreichen, verfügen die Kameras über einen Datenpfad mit hoher Bandbreite und On-Board-Speicher. Konkret sind sie mit einem integrierten 4-TB-Solid-State-Drive (SSD) ausgestattet, auf das thermische Daten in Echtzeit direkt aufgezeichnet werden können. Diese interne SSD ist schnell und groß genug, um über eine Stunde (tatsächlich beim X6980 rund 1,5+ Stunden und beim X8580 bei ihren höchsten Raten etwa 2+ Stunden) fortlaufende Frames ohne Frame-Verluste aufzuzeichnen. Zusätzlich bieten die Kameras moderne Schnittstellen wie 10 Gigabit Ethernet, CoaXPress 2.1 und Camera Link Full. Diese Schnittstellen unterstützen eine schnelle Datenübertragung an einen angeschlossenen PC oder ein Empfangssystem, wenn Sie statt der Aufzeichnung auf der SSD streamen möchten (oder zusätzlich dazu). Die Kombination aus dediziertem High-Speed-Recorder und hochmodernen Schnittstellenoptionen stellt sicher, dass selbst bei sehr hohen Bild- und Datenraten keine Frames verloren gehen – jedes einzelne Bit Ihrer thermischen Daten wird zuverlässig für die Analyse erfasst.

Ja, die X6980 und X8580 sind mit umfassenden Synchronisations- und Triggerfunktionen ausgestattet. Sie verfügen über Trigger-Eingangs- und -Ausgangsports sowie ein präzises Zeitsystem. Sie können einen externen Trigger einspeisen, um die Bildaufnahme zu starten oder mit einem Ereignis zu synchronisieren (z. B. mit einer Explosion, einem mechanischen Aufprall oder einem beliebigen Trigger-Signal aus dem Labor), sodass die Frames der Kamera exakt auf den relevanten Zeitpunkt ausgerichtet sind. Außerdem stellen sie einen Synchronisationsausgang bereit, falls die Kamera andere Instrumente oder Stroboskoplampen synchron zu ihrer Bildaufnahme ansteuern soll. Darüber hinaus unterstützen die Kameras die Zeitstempelung mit IRIG-B, einem gängigen Präzisions-Zeitsignal, das auf Testgeländen eingesetzt wird. Mit IRIG kann jeder Frame mit einer absoluten Zeit (bis auf Mikrosekundenebene) versehen werden, wodurch sich die Thermaldaten leicht mit anderen Datenquellen oder Ereignissen auf einer Zeitachse korrelieren lassen. Das ist besonders hilfreich, wenn mehrere Kameras oder Instrumente gemeinsam eingesetzt werden – alle Geräte können dieselbe Zeitbasis teilen. Kurz gesagt: Diese Kameras sind sehr flexibel in der Integration: Sie können mehrere Kameras für Aufnahmen aus verschiedenen Blickwinkeln miteinander synchronisieren oder mit externen Ereignissen koppeln und stellen so sicher, dass jeder Frame exakt im richtigen Moment erfasst wird.

Die X6980/X8580 Serie unterstützt eine Reihe austauschbarer Objektive, um unterschiedliche Sichtfelder und Distanzen abzudecken. Es sind Objektive mit verschiedenen Brennweiten verfügbar (z. B. 25 mm, 50 mm, 100 mm und für Tele-Anwendungen sogar bis zu 200 mm). Wichtig ist, dass die Kameraplattform mit motorisierten Fokusobjektiven kompatibel ist. Das bedeutet, dass Sie den Fokus per Software oder über die Bedien-/Steuerschnittstelle der Kamera aus der Ferne einstellen können – besonders praktisch, wenn die Kamera schwer zugänglich montiert ist oder wenn Sie zwischen Versuchen schnell neu fokussieren müssen. Zusätzlich zum Fokus verfügen die Kameras über ein motorisiertes 4-Positionen-Filterrad vor dem Detektor. Damit können Sie unterschiedliche Filter (z. B. Spektralfilter oder Neutraldichtefilter für Hochtemperaturmessungen) einsetzen, ohne etwas manuell zu demontieren – die Filter lassen sich per Befehl umschalten. Die Kombination aus motorisiertem Fokus und Filterrad macht das System sehr flexibel: Sie können Fokusänderungen während eines Tests automatisieren und je nach Bedarf durch die Filter wechseln, während die Kamera dicht und stabil bleibt. Insgesamt reicht die Auswahl an Objektiven von Weitwinkel- bis zu hochvergrößernder Optik (einschließlich Mikroskop- und Nahbereichsobjektiven für kleine Targets), sodass Sie Bildausschnitt und Fokus für praktisch jedes Szenario optimal anpassen können.