256-elements PbS- en PbSe-arraydetectoren
- Technologie
- Infrarode fotodetectoren
- Partner
- IR Materials
Deze 256-elements fotogeleidende infrarooddetectorarrays bieden een hoogwaardige lijnsensoroplossing voor industriële en wetenschappelijke toepassingen. Ze zijn verkrijgbaar in twee materiaalvarianten: PbS voor het SWIR-bereik van 1,2–3,3 µm en PbSe voor het MWIR-bereik van 1,2–5,5 µm, zodat gebruikers de beste detector voor het doelspectrum kunnen kiezen. Elke array is ondergebracht in een compacte 84-pins leadless chip carrier met een IR-transparant venster en een geïntegreerde thermo-elektrische koeler die de detector stabiliseert op circa –20 °C. Koeling vermindert donkere ruis en verbetert de gevoeligheid en meetstabiliteit, wat vooral belangrijk is bij spectroscopie en detectie van zwakke signalen. Een ingebouwde multiplexer en 16-bits analoog-naar-digitaalomzetting ondersteunen het uitlezen van alle 256 kanalen op hoge snelheid, met framerates tot circa 1700 fps bij de kortste integratietijden. Ondersteuning voor externe triggering en realtime correctie van donkere stroom helpen nauwkeurige, reproduceerbare metingen te behouden. Een optionele USB 2.0-controllerkaart en software development kit zijn beschikbaar om evaluatie en systeemintegratie te vereenvoudigen.
Deze detectorarrays zijn ontworpen voor snelle, meerkanaals infrarooddetectie in spectroscopie, industriële bewaking en line-scan-beeldvorming. Ze zijn verkrijgbaar in een PbS- of PbSe-uitvoering, zodat ontwerpers het detectormateriaal kunnen afstemmen op het vereiste golflengtebereik en tegelijk profiteren van geïntegreerde thermo-elektrische koeling, een compacte behuizing en directe digitale output.
De combinatie van een lineair 256-pixelformaat, snelle gegevensverwerving en stabiele werking met weinig ruis maakt deze productreeks zeer geschikt voor veeleisende meetsystemen waarin gevoeligheid, reproduceerbaarheid en eenvoudige integratie cruciaal zijn.
Bereikfuncties
Een algemeen overzicht van wat dit bereik te bieden heeft
- Lineaire 256-pixelarray: Legt in één opname een volledige lijn infrarooddata vast voor meerpuntsdetectie, spectroscopie en line-scan-beeldvorming.
- PbS- en PbSe-materiaalopties: Kies PbS voor SWIR-detectie van 1,2–3,3 µm of PbSe voor MWIR-detectie van 1,2–5,5 µm.
- Geïntegreerde thermo-elektrische koeling: De ingebouwde TEC-werking op circa –20 °C vermindert donkere ruis en verbetert de signaalstabiliteit.
- On-board multiplexer en 16-bits ADC: Levert digitale output van alle 256 kanalen en vereenvoudigt tegelijk de integratie van elektronica.
- Hoge snelheid: Ondersteunt framerates tot circa 1700 fps bij de minimale integratietijd.
- Externe triggering en correctie van donkere stroom: Maakt gesynchroniseerde acquisitie en consistente meetnauwkeurigheid op lange termijn mogelijk.
- Flexibele pixelgeometrie: Standaard rechthoekige pixels en optionele vierkante of langgerekte pixelformaten helpen het gezichtsveld of de spectrale resolutie te optimaliseren.
PbS-variant: A-LC5T-256R
- Spectrale respons: 1,2–3,3 µm
- Piekgevoeligheid: circa 2,4–2,5 µm
- Hogere piekdetectiviteit
- Zeer geschikt voor SWIR-detectie en spectroscopie in het gebied van 1–3 µm
PbSe-variant: B-LC5T-256R
- Spectrale respons: 1,2–5,5 µm
- Piekgevoeligheid: circa 4,1–4,3 µm
- Snellere responstijd
- Ideaal voor toepassingen die een uitgebreid responsbereik in het 3–5 µm MWIR-gebied vereisen
Downloads
voor 256-elements PbS- en PbSe-arraydetectoren
Wat zit er in dit assortiment?
Alle varianten in het assortiment en een vergelijking van wat ze bieden
Parameter | PbS-variant (A-LC5T-256R) | PbSe-variant (B-LC5T-256R) |
Detectormateriaal | PbS (loodsulfide) | PbSe (loodselenide) |
Bereik van de spectrale respons (λ) | 1,2 – 3,3 µm | 1,2 – 5,5 µm |
Golflengte van de piekgevoeligheid | ~2,4 – 2,5 µm | ~4,1 – 4,3 µm |
Actieve elementen (pixels) | 256 × 1 (lineaire array) | 256 × 1 (lineaire array) |
Pixelgrootte (H × B) | 0,040 × 0,450 mm (standaard) | 0,040 × 0,450 mm (standaard) |
Optionele pixelgroottes | 0,040 × 0,040 mm of 0,040 × 4,50 mm | 0,040 × 0,040 mm of 0,040 × 4,50 mm |
Pixelafstand (hart-op-hart) | 0,050 mm | 0,050 mm |
Arraylengte | 12,85 mm | 12,85 mm |
Pixelbruikbaarheid |
|
|
Gezichtsveld (FOV) |
|
|
Thermo-elektrische koeler | 1-traps TEC, 5 V bij 2 A (≈10 W) | 1-traps TEC, 5 V @ 2 A (≈10 W) |
Temperatuurstabiliteit | ± 5 mK (gesloten regelkring) | ± 5 mK (gesloten regelkring) |
Nominale detectortemp. | –20 °C (typisch werkpunt) | –20 °C (typisch werkpunt) |
Omgevingstemperatuurbereik tijdens bedrijf | –50 °C tot +75 °C | –50 °C tot +85 °C |
Opslagtemperatuurbereik | –50 °C tot +75 °C | –50 °C tot +85 °C |
Max. invallende instraling | ~1 × 10^-3 W/cm² | ~1 × 10^-3 W/cm² |
Pixelweerstand (typisch) | 10–11 MΩ @ +25 °C; 50–60 MΩ @ –20 °C | 10–11 MΩ @ +25 °C; 50–60 MΩ @ –20 °C |
Detectiviteit D* (@ +25 °C) | ≥ 1.0 × 10^11 cm·Hz^1/2/W | ≥ 1.8 × 10^10 cm·Hz^1/2/W |
Responsiviteit (piek, V/W) | 2.5 × 10^6 (min); 5.0 × 10^6 (typ) | 2.5 × 10^5 (min); 4.0 × 10^5 (typ) |
Responsuniformiteit | ± 15 % van het gemiddelde | ± 15 % van het gemiddelde |
Kwantumefficiëntie (QE) | ~ 2 % | ~ 2 % |
Responstijd (τ) | ~250 µs (typ. bij +25 °C); tot 1,6 ms (max. bij –20 °C) | ~2 µs (typ. bij +25 °C); tot 20 µs (max. bij –20 °C) |
Integratietijdbereik | 4 µs tot 210 ms (instelbare stapgrootte 3,2 µs) | 4 µs tot 210 ms (instelbare stapgrootte 3,2 µs) |
Max. framesnelheid | ~1700 fps (bij minimale integratietijd) | ~1700 fps (bij minimale integratietijd) |
Uitlezing en besturing | 256-kanaals DC-integrerende multiplexer; global shutter met offsetcorrectie per pixel | 256-kanaals DC-integrerende multiplexer; global shutter met offsetcorrectie per pixel |
On-board elektronica | 32-bits MCU (80 MHz) + 16-bits ADC; intern EEPROM | 32-bits MCU (80 MHz) + 16-bits ADC; intern EEPROM |
Communicatie-interface | USB 2.0 (Ethernet/SPI/RS485 in ontwikkeling) | USB 2.0 (Ethernet/SPI/RS485 in ontwikkeling) |
Voedingsspanning (besturingsprint) | 15 V DC, ~1,6 A | 15 V DC, ~1,6 A |
Naleving | RoHS & REACH | RoHS & REACH |
Opmerkingen
- Het gezichtsveld is afhankelijk van de lens; met geschikte optica en de arraylengte is meer dan 40° haalbaar.
- De maximale volledige framesnelheid wordt bereikt bij de minimale integratietijd.
- Het uitlezen van een kleiner pixelvenster kan de framesnelheid verder verhogen wanneer een hogere snelheid vereist is.
Veelgestelde vragen
voor 256-elements PbS- en PbSe-arraydetectoren
De belangrijkste verschillen zitten in het spectrale bereik en de prestatiebalans. De PbS-versie werkt van ongeveer 1,2 µm tot 3,3 µm, met een piekgevoeligheid rond 2,5 µm, terwijl de PbSe-versie loopt van ongeveer 1,2 µm tot 5,5 µm, met een piekgevoeligheid rond 4,2 µm. Over het algemeen biedt PbS een hogere piekdetectiviteit, terwijl PbSe veel snellere responstijden en een betere geschiktheid voor uitgebreidere MWIR-detectie biedt.
De geïntegreerde thermo-elektrische koeler verlaagt de thermische ruis en de donkere stroom in de fotogeleidende pixels door de detector op ongeveer –20 °C te houden. Dit verbetert de signaal-ruisverhouding, de gevoeligheid en de meetstabiliteit op lange termijn. Nauwkeurige temperatuurregeling helpt ook om kalibratiedrift te minimaliseren wanneer de omgevingsomstandigheden veranderen.
De array bevat on-board elektronica voor signaalintegratie en 16-bits digitalisering van alle 256 pixels. Gebruikers hebben toegang tot de data via de USB 2.0-interface of met een optionele controllerkaart en development kit. Daarmee kunnen integratietijden worden ingesteld, acquisities worden getriggerd en gekalibreerde pixeldata worden gestreamd zonder dat er aangepaste analoge front-end-elektronica hoeft te worden ontworpen.
De maximale volledige framesnelheid bedraagt ongeveer 1700 beelden per seconde wanneer de kortste integratietijd van circa 4 µs wordt gebruikt. Naarmate de integratietijd toeneemt om zwakkere signalen vast te leggen, neemt de haalbare framesnelheid af. Indien nodig kan het uitlezen van slechts een deel van de pixels de framesnelheid verder verhogen.
Ja, ondanks dat het een lineaire 256 × 1-sensor is, kan deze array voor beeldvorming worden gebruikt. In push-broom- of line-scan-systemen kan de array lijn voor lijn een tweedimensionaal beeld opbouwen terwijl de sensor of het object beweegt. Hij is ook zeer geschikt voor spectroscopie, waarbij elke pixel in een op spectrografie gebaseerd systeem met een andere golflengte kan overeenkomen.
Ja. De standaarduitvoering gebruikt een siliciumvenster van 0,5 mm met een antireflectiecoating met langdoorlaatkarakteristiek, waarmee de cut-on-golflengte van circa 1,2 µm wordt bepaald. Alternatieve venstermaterialen of op maat gemaakte optische Filters zijn op aanvraag mogelijk om de spectrale respons af te stemmen op de behoeften van specifieke toepassingen.
Deze arrays worden gebruikt in infraroodspectroscopie, gasanalyse, spectrofotometrie, industriële procesbewaking, kwaliteitscontrole, thermische profilering en line-scan-beeldvormingssystemen. Ze zijn vooral waardevol wanneer snelle, gelijktijdige detectie van meerdere infraroodpunten of golflengten vereist is.
