Vielseitige Spektrometer der SR-Serie
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Die SR-Serie umfasst drei fasergekoppelte Spektrometerplattformen für Labormessungen, Prozessüberwachung und die Integration in Analysegeräte. Das SR2 ist auf schnelle Datenerfassung ausgelegt und bietet Integrationszeiten ab 1 µs sowie eine typische Scanrate von 630 Scans pro Sekunde. Das SR4 arbeitet mit einem CCD-Array mit 3648 Elementen und konfigurierbaren optischen Anordnungen für Absorptions-, Reflexions- und Emissionslinienmessungen, bei denen spektrale Detailgenauigkeit entscheidend ist. Das SR6 kombiniert UV-Empfindlichkeit mit einem Dynamikbereich von 12.000:1 pro Einzelmessung für Proteine, DNA, fluoreszierende Proben und andere Signale geringer Intensität.
Austauschbare Spaltbreiten und mehrere Gitteroptionen ermöglichen die Konfiguration jeder Plattform im Hinblick auf den benötigten Wellenlängenbereich, die Auflösung und den optischen Durchsatz. Der High Speed Averaging Mode führt aufeinanderfolgende Integrationen hardwareseitig aus, um das Signal-Rausch-Verhältnis pro Zeiteinheit zu verbessern. USB-C, RS-232, optionales Ethernet, externe Triggerung und Unterstützung für die Softwareentwicklung eignen sich sowohl für Tischgeräte als auch für Embedded-Messsysteme.
Eigenschaften
- Drei Spektrometer-Plattformen – Wählen Sie SR2, SR4 oder SR6 passend zu Anforderungen an Erfassungsgeschwindigkeit, spektrale Detailtiefe oder Empfindlichkeit.
- Gesamtabdeckung von 180 bis 1100 nm – Konfigurieren Sie die Serie für UV-, sichtbare, nahinfrarote oder erweiterte Messbereiche.
- Eingangsspalte von 5 bis 200 µm – Stimmen Sie optische Auflösung und Signaldurchsatz auf Ihre Anwendung ab.
- Konfigurierbare Gitter – Wählen Sie wellenlängenspezifische Konfigurationen mit 500, 600, 1200 oder 1800 Linien/mm.
- SR2 Integrationszeiten ab 1 µs – Erfassen Sie schnelle optische Ereignisse und messen Sie Quellen mit hoher Intensität.
- 3648-Elemente-CCD-Array im SR4 – Erzielen Sie eine detaillierte Abtastung für Absorptions-, Reflexions- und Emissionslinienanalysen.
- Dynamikbereich von 12.000:1 beim SR6 – Erfassen Sie ein breites Spektrum an Signalpegeln innerhalb einer einzigen Messung.
- High Speed Averaging Mode – Führen Sie in der Hardware direkt aufeinanderfolgende Integrationen aus, um das SNR pro Zeiteinheit zu erhöhen.
- Thermische Wellenlängendrift von 0,02 nm/°C – Begrenzen Sie Wellenlängenverschiebungen bei Änderungen der Betriebstemperatur.
- Software- und externe Triggerung – Synchronisieren Sie die Datenerfassung mit Lampen, Lasern, Prozessereignissen und anderen Geräten.
- Optionen für USB-C, RS-232 und Ethernet – Unterstützen lokalen Betrieb, Embedded-Kommunikation und vernetzte Installationen.
- Inklusive SDK und API-Unterstützung – Integrieren Sie das Spektrometer in Software auf Basis von C, C++, C#, LabVIEW, MATLAB oder Python.
- Kompaktes mechanisches Format – Nutzen Sie den begrenzten Platz in Instrumenten mit einem Standardgehäuse von 88,1 × 63,5 × 31,45 mm.
- Vom Anwender austauschbarer Spalt – Passen Sie die optische Eingangskonfiguration an, ohne das komplette Spektrometer zu ersetzen.
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für Vielseitige Spektrometer der SR-Serie
Verfügbare Modellvariationen
Alle verfügbaren Varianten und ein Vergleich ihrer Spezifikationen
Die Angaben zu Wellenlänge und optischer Auflösung sind typische Werte und hängen vom gewählten Gitter, Spalt, Detektor und den Betriebsbedingungen ab.
Allgemeine Spezifikationen
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
Produktreihe | SR2, SR4 und SR6 |
Spektrometerarchitektur | Fasergekoppelte Spektrometer mit linearem CCD-Array |
Gesamter konfigurierbarer Wellenlängenbereich | 180 bis 1100 nm über die gesamte Serie |
Eingangsspalt-Optionen | 5, 10, 25, 50, 100 und 200 µm |
Optionen für die Gitterliniendichte | 500, 600, 1200 und 1800 Linien/mm, je nach Konfiguration |
A/D-Auflösung | 16 Bit |
Korrigierte Linearität | 99,7 % |
Thermische Wellenlängendrift | 0,02 nm/°C |
Triggermodi | Software, externe steigende Flanke und externer Pegel; die externe Triggerung des SR4 hängt von der gewählten Firmware-Option ab |
Erfassungsmodi | Einzelspektrum und High Speed Averaging Mode |
Triggerunterstützung für den High Speed Averaging Mode | Software und externe Flanke; externer Pegel wird nicht unterstützt |
Kommunikationsschnittstellen | USB, RS-232 und Ethernet bei ausgewählten Konfigurationen |
Anschlüsse | USB Type-C, optischer Eingang SMA 905, 16-poliger Samtec TFM, RS-232 und RJ45 mit Ethernet-Option |
Zusatzfunktionen | Vier GPIO-Leitungen, externer Reset, Lampenfreigabe, externer Trigger, Einzelstrobe, kontinuierlicher Strobe und +5 VDC-Eingang |
Kompatibilität der Zusatzlogik | Pins 4 bis 12 sind 3,3-V-CMOS-kompatibel mit einer Treiberfähigkeit von ±1 mA |
Versorgungsspannung | 5 VDC |
Einschaltzeit | 3 Sekunden |
Standardabmessungen | 88,1 × 63,5 × 31,45 mm |
Abmessungen mit Ethernet-Option | 88,1 × 63,5 × 52,9 mm |
Gewicht | 254 g |
Betriebstemperatur | 0 bis 55 °C |
Lagertemperatur | -30 bis 70 °C |
Relative Luftfeuchtigkeit | Weniger als 85 % |
Maximale Betriebshöhe | 2000 m |
Vorgesehene Einsatzumgebung | Für den Innenbereich |
Überspannungskategorie | Kategorie 1 |
Verschmutzungsgrad | Grad 2 |
Konformität | FCC Klasse A, EMV-Richtlinie 2014/30/EU, EN 61326-1:2013, EN 55011:2009 mit A1:2010, RoHS und WEEE |
Vergleich von SR2, SR4 und SR6
| Spezifikation | SR2 | SR4 | SR6 |
|---|---|---|---|
Konfigurierbarer Wellenlängenbereich | 185–1100 nm | 190–1050 nm | 180–1100 nm |
Integrationszeit | 1 µs–2 s | 3,8 ms–10 s | 7,2 ms–5 s |
Optische Auflösung, FWHM | 0,42–11,52 nm | 0,42–11,34 nm | 0,36–11,52 nm |
SNR pro Einzelmessung bei 10 ms | 380:1 | 250:1 | 400:1 |
Maximales SNR pro Sekunde mit High Speed Averaging Mode | 25.800:1 | 3.000:1 | 3.500:1 |
Dynamikbereich für eine Messung | 3.400:1 | 1.300:1 | 12.000:1 |
Typische Scanrate | 630 Scans/s | 74 Scans/s | 74 Scans/s |
Aktive Detektorpixel | 2098 | 3648 | 2048 |
Thermische Wellenlängendrift | 0,02 nm/°C | 0,02 nm/°C | 0,02 nm/°C |
Abmessungen | 88,1 × 63,5 × 31,45 mm | 88,1 × 63,5 × 31,45 mm | 88,1 × 63,5 × 31,45 mm |
Gewicht | 254 g | 254 g | 254 g |
Anwendungsschwerpunkt | Schnelle Absorptionsmessungen, Charakterisierung von Lasern und LEDs, Farbe und Reflexion | Absorptionsmessungen mit geringem Streulicht, Emissionslinienanalyse und Reflexionsmessungen an Festkörperproben | UV-Absorption, Fluoreszenz und empfindlichkeitsorientierte Analyse |
Optische Konfigurationen des SR2
| Gruppe | Stamm der Teilenummer | Wellenlängenbereich | 5 µm FWHM | 10 µm FWHM | 25 µm FWHM | 50 µm FWHM | 100 µm FWHM | 200 µm FWHM | Gitter | Blaze-Wellenlänge |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
UV-Vis | SR-2UVV300-XX | 195–850 nm | 0,86 nm | 1,01 nm | 1,33 nm | 2,06 nm | 3,80 nm | 7,61 nm | 600 Linien/mm | 300 nm |
Vis-NIR | SR-2VN500-XX | 350–1040 nm | 0,86 nm | 1,02 nm | 1,34 nm | 2,08 nm | 3,83 nm | 7,66 nm | 600 Linien/mm | 500 nm |
NIR | SR-2N750-XX | 570–860 nm | k. A. | k. A. | 0,84 nm | 1,33 nm | 2,36 nm | 4,34 nm | 1200 Linien/mm | 750 nm |
UV | SR-2UV220-XX | 185–410 nm | k. A. | k. A. | 0,55 nm | 0,92 nm | 1,72 nm | 2,96 nm | 1800 Linien/mm | Holografisch |
UV | SR-2UV240-XX | 200–530 nm | 0,42 nm | 0,50 nm | 0,66 nm | 1,02 nm | 1,89 nm | 3,78 nm | 1200 Linien/mm | Holografisch |
UV-Vis | SR-2UVV240-XX | 185–850 nm | 0,86 nm | 1,01 nm | 1,33 nm | 2,06 nm | 3,80 nm | 7,61 nm | 600 Linien/mm | 240 nm |
UV-Vis | SR-2UVV400-XX | 185–850 nm | 0,86 nm | 1,01 nm | 1,33 nm | 2,06 nm | 3,80 nm | 7,61 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
Sichtbar | SR-2VIS400-XX | 380–1050 nm | 1,62 nm | 1,38 nm | 1,71 nm | 2,75 nm | 4,86 nm | 6,99 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
NIR | SR-2N1000-XX | 650–1100 nm | 0,84 nm | 0,99 nm | 1,30 nm | 2,01 nm | 3,72 nm | 7,44 nm | 600 Linien/mm | 1000 nm |
Erweiterter Bereich | SR-2XR250-XX | 185–1050 nm | 1,44 nm | 1,54 nm | 2,02 nm | 3,12 nm | 5,76 nm | 11,52 nm | 500 Linien/mm | 250 nm |
Optische Konfigurationen des SR4
| Gruppe | Artikelnummernstamm | Wellenlängenbereich | 5 µm FWHM | 10 µm FWHM | 25 µm FWHM | 50 µm FWHM | 100 µm FWHM | 200 µm FWHM | Gitter | Blaze-Wellenlänge |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
UV-Vis | SR-4UVV300-XX | 190–910 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 300 nm |
Vis-NIR | SR-4VN500-XX | 350–1040 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 500 nm |
UV | SR-4UV220-XX | 190–410 nm | 0,42 nm | 0,46 nm | 0,60 nm | 0,93 nm | 1,68 nm | 3,36 nm | 1800 Linien/mm | Holografisch |
UV | SR-4UV240-XX | 190–535 nm | 0,58 nm | 0,63 nm | 0,83 nm | 1,28 nm | 2,31 nm | 4,62 nm | 1200 Linien/mm | Holografisch |
UV-Vis | SR-4UVV240-XX | 190–850 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 240 nm |
UV-Vis | SR-4UVV400-XX | 190–910 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
UV-Vis Ethernet | SR-4UVV300EN-XX | 190–910 nm | k. A. | k. A. | 1,65 nm | k. A. | k. A. | k. A. | 600 Linien/mm | 300 nm |
Sichtbarer Bereich Ethernet | SR-4VIS400EN-XX | 350–1040 nm | 1,17 nm | k. A. | k. A. | k. A. | k. A. | k. A. | 600 Linien/mm | 400 nm |
Sichtbarer Bereich | SR-4VIS400-XX | 350–1040 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
NIR | SR-4N750-XX | 570–860 nm | 0,58 nm | 0,63 nm | 0,83 nm | 1,28 nm | 2,31 nm | 4,62 nm | 1200 Linien/mm | 750 nm |
NIR | SR-4N1000-XX | 600–1050 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,65 nm | 2,55 nm | 4,62 nm | 9,24 nm | 600 Linien/mm | 1000 nm |
Erweiterter Bereich | SR-4XR250-XX | 190–1050 nm | 1,43 nm | 1,54 nm | 2,03 nm | 3,13 nm | 5,67 nm | 11,34 nm | 500 Linien/mm | 250 nm |
Ethernet mit erweitertem Bereich | SR-4XR250EN-XX | 190–1050 nm | k. A. | k. A. | 2,03 nm | k. A. | k. A. | k. A. | 500 Linien/mm | 250 nm |
Optische Konfigurationen des SR6
| Gruppe | Stamm der Teilenummer | Wellenlängenbereich | 5 µm FWHM | 10 µm FWHM | 25 µm FWHM | 50 µm FWHM | 100 µm FWHM | 200 µm FWHM | Gitter | Blazewellenlänge |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
UV-Vis | SR-6UVV300-XX | 180–900 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 300 nm |
Vis-NIR | SR-6VN500-XX | 350–1040 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 500 nm |
UV | SR-6UV220-XX | 180–400 nm | 0,36 nm | 0,38 nm | 0,50 nm | 0,78 nm | 1,44 nm | 2,88 nm | 1800 Linien/mm | Holografisch |
UV | SR-6UV240-XX | 180–510 nm | 0,54 nm | 0,58 nm | 0,76 nm | 1,17 nm | 2,16 nm | 4,32 nm | 1200 Linien/mm | Holografisch |
UV-Vis | SR-6UVV240-XX | 180–850 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 240 nm |
UV-Vis | SR-6UVV400-XX | 180–900 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
Sichtbar | SR-6VIS400-XX | 350–1000 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 400 nm |
Vis-NIR Ethernet | SR-6VN500EN-XX | 350–1040 nm | k. A. | 1,25 nm | 1,64 nm | k. A. | k. A. | k. A. | 600 Linien/mm | 500 nm |
NIR | SR-6N750-XX | 570–860 nm | 0,54 nm | 0,58 nm | 0,76 nm | 1,17 nm | 2,16 nm | 4,32 nm | 1200 Linien/mm | 750 nm |
NIR | SR-6N1000-XX | 600–1100 nm | 1,17 nm | 1,25 nm | 1,64 nm | 2,54 nm | 4,68 nm | 9,36 nm | 600 Linien/mm | 1000 nm |
NIR Ethernet | SR-6N750EN-XX | 570–860 nm | 0,54 nm | 0,58 nm | k. A. | k. A. | k. A. | k. A. | 1200 Linien/mm | 750 nm |
Erweiterter Bereich | SR-6XR250-XX | 190–1050 nm | 1,44 nm | 1,54 nm | 2,02 nm | 3,12 nm | 5,76 nm | 11,52 nm | 500 Linien/mm | 250 nm |
Ethernet mit erweitertem Bereich | SR-6XR250EN-XX | 190–1050 nm | k. A. | k. A. | 2,02 nm | k. A. | k. A. | k. A. | 500 Linien/mm | 250 nm |
k. A. bedeutet, dass der entsprechenden Kombination aus Spalt und optischer Konfiguration kein Wert zugewiesen ist.
FAQs
für Vielseitige Spektrometer der SR-Serie
Wählen Sie das Modell anhand von Erfassungsgeschwindigkeit, Detektorformat, Dynamikbereich und dem zu erwartenden optischen Signal. Der SR2 erreicht Integrationszeiten ab 1 µs und typisch 630 Scans pro Sekunde und eignet sich damit für schnelle Ereignisse, gepulste Quellen und Messungen bei hoher Lichtintensität. Der SR4 arbeitet mit 3648 aktiven Pixeln und unterstützt Konfigurationen für Absorptions-, Reflexions- und Emissionslinienanalysen, bei denen spektrale Detailgenauigkeit entscheidend ist. Der SR6 bietet einen Dynamikbereich von 12.000:1 pro Einzelaufnahme, ein SNR von 400:1 pro Einzelmessung sowie UV-orientierte Konfigurationen. Anschließend sollten Ingenieure Gitter und Spalt entsprechend dem benötigten Wellenlängenbereich, der erforderlichen Auflösung und dem verfügbaren Licht auswählen.
Die Spaltbreite bestimmt das Verhältnis zwischen optischer Auflösung und der Lichtmenge, die den Detektor erreicht. Verfügbar sind Breiten von 5, 10, 25, 50, 100 und 200 µm; schmalere Spalte liefern in der Regel kleinere FWHM-Werte, reduzieren jedoch den optischen Durchsatz. Je nach Modell und optischer Konfiguration deckt die Serie typische FWHM-Werte von 0,36 bis 11,52 nm ab. Gitter mit 500, 600, 1200 oder 1800 Linien/mm und unterschiedlichen Blaze-Wellenlängen bestimmen den nutzbaren Spektralbereich sowie die wellenlängenspezifische Empfindlichkeit. Die gewählte Konfiguration sollte daher anhand der tatsächlich zu erwartenden Quellenintensität, Faser, Probenahmeoptik und des Merkmalsabstands in der Messung bewertet werden.
USB-C eignet sich für den direkten Betrieb mit einem Computer, während RS-232 und ausgewählte Ethernet-Konfigurationen Embedded- oder vernetzte Systeme unterstützen. Der 16-polige Steckverbinder stellt einen externen Triggereingang, Reset, Lampenfreigabe, einzelne und kontinuierliche Strobe-Ausgänge, vier GPIO-Leitungen, Versorgungseingang und Masseanschlüsse bereit. Die Pins 4 bis 12 verwenden 3,3-V-CMOS-kompatible Logik mit einer Treiberfähigkeit von ±1 mA, sodass bei externer Elektronik eine Pufferung erforderlich sein kann. Je nach konfigurierter Firmware werden in der gesamten Serie Software-Triggerung, externe Triggerung über steigende Flanke und externe Pegel-Triggerung unterstützt. Beim SR4 unterstützt die Standard-Firmware ausschließlich Software-Triggerung; externe Trigger-Modi erfordern die alternative Firmware-Option und müssen vor der Inbetriebnahme festgelegt werden.
Der High Speed Averaging Mode ist sinnvoll, wenn die Anwendung ein höheres SNR pro Zeiteinheit benötigt statt eines Stroms einzelner Spektren. Die maximalen SNR-Werte pro Sekunde liegen bei 25.800:1 für SR2, 3.000:1 für SR4 und 3.500:1 für SR6, verglichen mit Einzelscan-Werten von 380:1, 250:1 bzw. 400:1. In diesem Modus werden mehrere Detektorintegration direkt nacheinander in der Hardware ausgeführt und als ein gemitteltes Spektrum ausgegeben. Dadurch verringert sich der Übertragungsaufwand, der bei rein softwarebasierter Mittelung entsteht. Unterstützt werden Software-Triggerung und externe Flanken-Triggerung, nicht jedoch externe Pegel-Triggerung; außerdem sind eine kompatible OceanDirect-Version und FPGA-Firmware erforderlich. Integrationszeit und Anzahl der Mittelungen müssen weiterhin so gewählt werden, dass eine Sättigung des Detektors vermieden wird.
Die UV-Konfigurationen des SR6 sind auf Messungen der UV-Absorption von Proteinen, DNA und anderen Proben ausgelegt. Verfügbar sind Wellenlängenbereiche von 180–400 nm und 180–510 nm; bei der UV-Konfiguration mit 1800 Linien/mm werden je nach Spaltbreite typische FWHM-Werte von 0,36 bis 2,88 nm erreicht. In Evaluierungsmessungen wurden Oligonukleotid-DNA-Konzentrationen von 0,5 bis 70 µg/mL untersucht und eine Absorptionslinearität bis etwa 2 AU gezeigt. Für einen vollständigen UV-Aufbau werden außerdem eine geeignete Deuterium- oder UV-LED-Quelle, Quarz-Probenahmeoptik und solarisationsbeständige Fasern benötigt. Der SR2 kann in Betracht gezogen werden, wenn eine schnellere Datenerfassung erforderlich ist, während der SR4 Messungen unterstützt, bei denen die Auflösung eng benachbarter Spektralmerkmale stärker im Vordergrund steht.
Die Spektrometer sind für den Betrieb in Innenräumen bei 0 bis 55 °C ausgelegt; die Lagerung ist bei -30 bis 70 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 85 % zulässig. Das Standardgehäuse misst 88,1 × 63,5 × 31,45 mm, während sich bei einer Ethernet-ausgestatteten Einheit das letzte Maß auf 52,9 mm erhöht. Die Standard-Produktangaben nennen ein Gewicht von 254 g; das Instrument benötigt eine Versorgung mit 5 VDC und eine Einschaltzeit von etwa drei Sekunden. Installationen sollten unterhalb von 2000 m Höhe erfolgen und die Bedingungen der Überspannungskategorie 1 sowie des Verschmutzungsgrads 2 erfüllen. Die optische Öffnung sollte bei Nichtgebrauch verschlossen bleiben, und ein Spaltwechsel sollte nur in sauberer Umgebung erfolgen, um eine Verunreinigung der optischen Bank zu vermeiden.
Das enthaltene OceanDirect SDK stellt eine API bereit, um eine Verbindung zum Spektrometer herzustellen, Integrationsparameter festzulegen, Mittelungen zu konfigurieren und Spektraldaten zu erfassen. Entwicklungsschnittstellen stehen für C, C++, C#, Standard C, LabVIEW, MATLAB und Python 3 oder höher zur Verfügung. OceanView bietet eine grafische Umgebung für den Tischbetrieb, während sich das SDK besser für automatisierte Instrumente und OEM-Anwendungen eignet. Ethernet-ausgestattete Modelle verwenden IPv4, unterstützen DHCP oder statische Netzwerkeinstellungen und kommunizieren über den festen Port 57350; zur Gerätesuche wird außerdem die Multicast-Adresse 239.239.238.238 verwendet. Anforderungen an Netzwerk und Firewall sollten daher vor der Installation des Spektrometers in einem verwalteten industriellen Netzwerk mit dem zuständigen IT-Team abgestimmt werden.
