Détecteurs matriciels PbS et PbSE à 256 éléments
- Technologie
- Photodétecteurs infrarouges
- Partner
- IR Materials
Ces matrices de détecteurs infrarouges photoconducteurs à 256 éléments constituent une solution de capteur linéaire hautes performances pour les usages industriels et scientifiques. Elles sont proposées en deux variantes de matériau : PbS pour la plage SWIR de 1,2 à 3,3 µm et PbSe pour la plage MWIR de 1,2 à 5,5 µm, afin de permettre aux utilisateurs de choisir le détecteur le mieux adapté au spectre visé. Chaque matrice est intégrée dans un boîtier compact LCC sans broches à 84 contacts, avec une fenêtre transparente à l’IR et un refroidisseur thermoélectrique intégré qui stabilise le détecteur autour de –20 °C. Le refroidissement réduit le bruit d’obscurité et améliore la sensibilité ainsi que la stabilité des mesures, ce qui est particulièrement important pour la spectroscopie et la détection de signaux faibles. Un multiplexeur intégré et une conversion analogique-numérique 16 bits permettent une lecture rapide des 256 canaux, avec des cadences pouvant atteindre environ 1 700 fps aux temps d’intégration les plus courts. La prise en charge du déclenchement externe et la correction du courant d’obscurité en temps réel contribuent à garantir des mesures précises et répétables. Une carte contrôleur USB 2.0 en option ainsi qu’un kit de développement logiciel sont disponibles pour simplifier l’évaluation et l’intégration système.
Ces matrices de détecteurs sont conçues pour une détection infrarouge rapide et multicanal dans les applications de spectroscopie, de surveillance industrielle et d’imagerie line-scan. Disponibles en versions PbS ou PbSe, elles permettent aux concepteurs d’adapter le matériau du détecteur à la plage de longueurs d’onde requise, tout en bénéficiant d’un refroidissement thermoélectrique intégré, d’un boîtier compact et d’une sortie numérique directe.
L’association d’un format linéaire de 256 pixels, d’une acquisition à haute vitesse et d’un fonctionnement stable à faible bruit rend cette gamme particulièrement adaptée aux systèmes de mesure exigeants, où la sensibilité, la répétabilité et la simplicité d’intégration sont essentielles.
Caractéristiques de la gamme
Un aperçu général de ce que cette gamme offre
- Matrice linéaire de 256 pixels : capture une ligne complète de données infrarouges en une seule exposition pour la détection multipoint, la spectroscopie et l’imagerie line-scan.
- Options de matériau PbS et PbSe : choisissez le PbS pour la détection SWIR de 1,2 à 3,3 µm ou le PbSe pour la détection MWIR de 1,2 à 5,5 µm.
- Refroidissement thermoélectrique intégré : le fonctionnement TEC intégré à environ –20 °C réduit le bruit d’obscurité et améliore la stabilité du signal.
- Multiplexeur intégré et CAN 16 bits : fournit une sortie numérique sur l’ensemble des 256 canaux tout en simplifiant l’intégration électronique.
- Performances haute vitesse : prend en charge des cadences allant jusqu’à environ 1 700 fps au temps d’intégration minimal.
- Déclenchement externe et correction du courant d’obscurité : permettent une acquisition synchronisée et une précision de mesure constante dans le temps.
- Géométrie de pixels flexible : des pixels rectangulaires standard, avec en option des formats carrés ou allongés, permettent d’optimiser le champ de vision ou la résolution spectrale.
Variante PbS : A-LC5T-256R
- Réponse spectrale : 1,2–3,3 µm
- Sensibilité de crête : environ 2,4–2,5 µm
- Détectivité de crête plus élevée
- Particulièrement adaptée à la détection SWIR et à la spectroscopie dans la plage de 1 à 3 µm
Variante PbSe : B-LC5T-256R
- Réponse spectrale : 1,2–5,5 µm
- Sensibilité de crête : environ 4,1–4,3 µm
- Temps de réponse plus rapide
- Idéale pour les applications nécessitant une réponse étendue dans la plage MWIR de 3 à 5 µm
Téléchargements
pour Détecteurs matriciels PbS et PbSE à 256 éléments
Qu’est-ce qu’il y a dans cette gamme ?
Toutes les variantes de la gamme et une comparaison de ce qu’elles offrent
Paramètre | Variante PbS (A-LC5T-256R) | Variante PbSe (B-LC5T-256R) |
Matériau du détecteur | PbS (sulfure de plomb) | PbSe (séléniure de plomb) |
Plage de réponse spectrale (λ) | 1,2 – 3,3 µm | 1,2 – 5,5 µm |
Longueur d’onde de sensibilité maximale | ~2,4 – 2,5 µm | ~4,1 – 4,3 µm |
Éléments actifs (pixels) | 256 × 1 (barrette linéaire) | 256 × 1 (barrette linéaire) |
Taille des pixels (H × L) | 0,040 × 0,450 mm (standard) | 0,040 × 0,450 mm (standard) |
Tailles de pixels en option | 0,040 × 0,040 mm ou 0,040 × 4,50 mm | 0,040 × 0,040 mm ou 0,040 × 4,50 mm |
Pas des pixels (centre à centre) | 0,050 mm | 0,050 mm |
Longueur de la barrette | 12,85 mm | 12,85 mm |
Taux de pixels fonctionnels |
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Champ de vision (FOV) |
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Refroidisseur thermoélectrique | TEC à 1 étage, 5 V à 2 A (≈10 W) | TEC à 1 étage, 5 V à 2 A (≈10 W) |
Stabilité en température | ± 5 mK (commande en boucle fermée) | ± 5 mK (commande en boucle fermée) |
Température nominale du détecteur | –20 °C (point de fonctionnement typique) | –20 °C (point de fonctionnement typique) |
Plage de température ambiante de fonctionnement | –50 °C à +75 °C | –50 °C à +85 °C |
Plage de température de stockage | –50 °C à +75 °C | –50 °C à +85 °C |
Irradiance incidente max. | ≈1 × 10^-3 W/cm² | ~1 × 10^-3 W/cm² |
Résistance du pixel (typique) | 10–11 MΩ à +25 °C ; 50–60 MΩ à –20 °C | 10–11 MΩ à +25 °C ; 50–60 MΩ à –20 °C |
Détectivité D* (à +25 °C) | ≥ 1,0 × 10^11 cm·Hz^1/2/W | ≥ 1,8 × 10^10 cm·Hz^1/2/W |
Responsivité (crête, V/W) | 2,5 × 10^6 (min) ; 5,0 × 10^6 (typ) | 2,5 × 10^5 (min) ; 4,0 × 10^5 (typ) |
Uniformité de réponse | ± 15 % de la moyenne | ± 15 % de la moyenne |
Rendement quantique (QE) | ~ 2 % | ~ 2 % |
Temps de réponse (τ) | ~250 µs (typ à +25 °C) ; jusqu’à 1,6 ms (max à –20 °C) | ~2 µs (typ à +25 °C) ; jusqu’à 20 µs (max à –20 °C) |
Plage de temps d’intégration | de 4 µs à 210 ms (pas de réglage de 3,2 µs) | de 4 µs à 210 ms (pas de réglage de 3,2 µs) |
Fréquence d’images maximale | ~1700 ips (au temps d’intégration min.) | ~1700 ips (au temps d’intégration min.) |
Lecture et contrôle | Multiplexeur intégrateur CC 256 canaux ; obturateur global avec correction d’offset par pixel | Multiplexeur intégrateur CC 256 canaux ; obturateur global avec correction d’offset par pixel |
Électronique embarquée | MCU 32 bits (80 MHz) + CAN 16 bits ; EEPROM interne | MCU 32 bits (80 MHz) + CAN 16 bits ; EEPROM interne |
Interface de communication | USB 2.0 (Ethernet/SPI/RS485 en cours de développement) | USB 2.0 (Ethernet/SPI/RS485 en cours de développement) |
Alimentation (carte de commande) | 15 V CC, ~1,6 A | 15 V CC, ~1,6 A |
Conformité | RoHS et REACH | RoHS et REACH |
Remarques
- Le champ de vision dépend de l’objectif ; il peut dépasser 40° avec une optique adaptée et la longueur de l’array.
- La fréquence d’image maximale en pleine trame est atteinte avec le temps d’intégration minimal.
- La lecture d’une fenêtre de pixels réduite peut encore augmenter la fréquence d’image lorsqu’une vitesse plus élevée est requise.
FAQs
pour Détecteurs matriciels PbS et PbSE à 256 éléments
Les principales différences concernent la plage spectrale et l’équilibre des performances. La version PbS fonctionne d’environ 1,2 µm à 3,3 µm, avec une sensibilité de crête autour de 2,5 µm, tandis que la version PbSe s’étend d’environ 1,2 µm à 5,5 µm, avec une sensibilité de crête autour de 4,2 µm. De manière générale, le PbS offre une détectivité de crête plus élevée, tandis que le PbSe présente des temps de réponse nettement plus courts et une meilleure adéquation aux applications de détection MWIR étendue.
Le refroidisseur thermoélectrique intégré réduit le bruit thermique et le courant d’obscurité des pixels photoconducteurs en maintenant le détecteur à environ –20 °C. Cela améliore le rapport signal/bruit, la sensibilité et la stabilité des mesures à long terme. Un contrôle précis de la température permet également de limiter la dérive d’étalonnage lorsque les conditions ambiantes changent.
L’array intègre une électronique embarquée pour l’intégration du signal et la numérisation 16 bits des 256 pixels. Les utilisateurs peuvent accéder aux données via l’interface USB 2.0 ou à l’aide d’une carte contrôleur et d’un kit de développement en option. Il est ainsi possible de définir les temps d’intégration, de déclencher les acquisitions et de transmettre en flux des données de pixels étalonnées, sans avoir à concevoir une électronique analogique de conditionnement spécifique.
La fréquence d’image maximale en pleine trame est d’environ 1 700 images par seconde lorsque le temps d’intégration le plus court, d’environ 4 µs, est utilisé. À mesure que le temps d’intégration augmente pour capter des signaux plus faibles, la fréquence d’image atteignable diminue. Si nécessaire, la lecture d’un sous-ensemble de pixels peut encore augmenter la fréquence d’image.
Oui, il peut être utilisé pour l’imagerie bien qu’il s’agisse d’un capteur linéaire 256 × 1. Dans les systèmes push-broom ou line-scan, l’array peut construire une image bidimensionnelle ligne par ligne à mesure que le capteur ou la cible se déplace. Il est également très bien adapté à la spectroscopie, où chaque pixel peut correspondre à une longueur d’onde différente dans un système basé sur un spectrographe.
Oui. Le dispositif standard utilise une fenêtre en silicium de 0,5 mm avec un revêtement antireflet passe-haut, qui définit une longueur d’onde de coupure basse d’environ 1,2 µm. D’autres matériaux de fenêtre ou des filtres optiques personnalisés peuvent être proposés sur demande afin d’adapter la réponse spectrale aux besoins d’une application spécifique.
Ces arrays sont utilisés en spectroscopie IR, en analyse de gaz, en spectrophotométrie, pour la surveillance des procédés industriels, le contrôle qualité, le profilage thermique et les systèmes d’imagerie line-scan. Ils sont particulièrement précieux partout où une détection rapide et simultanée de plusieurs points ou longueurs d’onde infrarouges est nécessaire.
