Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
- Technologie
- Infrarode fotodetectoren
- Partner
- Infrared Associates
Mercury Cadmium Telluride (HgCdTe) multi-elementarrays zijn infrarooddetectoren met meerdere sensorelementen, ontwikkeld voor middengolf- tot langegolf-IR-detectie in veeleisende toepassingen. Ze maken gebruik van fotogeleidende HgCdTe-technologie en werken doorgaans met koeling (thermo-elektrische modules, Stirling-koelers of vloeibare-stikstofdewars) om prestaties met weinig ruis en een hoge gevoeligheid te bereiken. De arrays kunnen op maat worden gebouwd met 4 tot 128 detectorelementen, opgesteld in één lineaire rij of als tweedimensionale pixelmatrix. Door de samenstelling van de HgCdTe-legering aan te passen, kan de spectrale respons van de detector worden afgestemd op specifieke golflengtegebieden (ongeveer van 2 µm tot een afsnijgolflengte van ~16 µm). Dankzij die flexibiliteit zijn deze arrays zeer geschikt voor toepassingen zoals thermische beeldvorming, afstembare laserspectroscopie (pump-probe-metingen), FTIR-spectrometrie en multikanaalsgasanalyse. Het productassortiment ondersteunt ook aangepaste behuizingen en geïntegreerde elektronica (zoals voorversterkers of zelfs complete kant-en-klare detectiesystemen), waardoor integratie van deze detectorarrays in eindgebruikersinstrumenten eenvoudiger wordt.
Bereikfuncties
Een algemeen overzicht van wat dit bereik te bieden heeft
- Tot 128 elementen – maakt meerpunts infrarooddetectie met een fijne ruimtelijke resolutie in één enkele module mogelijk
- Lineaire of 2D-arrayformaten – stem de detectorconfiguratie af op lijnscanning of beeldvorming over een vlak
- Fijne elementafstand van 12 µm – zorgt voor een hoge pixeldichtheid voor gedetailleerde IR-metingen
- Instelbare spectrale respons (~2–16 µm) – arrays kunnen naar behoefte worden afgestemd op specifieke infraroodgolflengtebanden
- Twee opties voor elementgrootte (0,2 × 0,5 mm of 0,5 × 1,0 mm) – kies kleinere pixels voor een fijnere ruimtelijke resolutie of grotere pixels voor een hogere gevoeligheid per element
- Meerdere koelopties (TE, Stirling, LN₂) – te integreren met verschillende koelmethoden voor uiteenlopende prestatie- en ontwerpeisen
- Optionele geïntegreerde voorversterkers en elektronica – beperkt de integratie-inspanning met gebruiksklare hardware voor multikanaals signaalconditionering en uitlezing
Downloads
voor Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
Wat zit er in dit assortiment?
Alle varianten in het assortiment en een vergelijking van wat ze bieden
| Specification | Quadrant (MCT-Q1) | 16-element (MCT-16 or 2 × 8) | 32-element (MCT-32 or 2 × 16) | 64-element (MCT-64 or 2 × 32) | 128-element (MCT-128 or 2 × 64) |
|---|---|---|---|---|---|
Detector element size (mm) | 1.0 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 | 0.2 × 0.5 or 0.5 × 1.0 |
Wavelength range (selectable) | ~2 – 24 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm | ~2 – 20 µm |
Array format | 2 × 2 (quadrant) | 1 × 16 linear or 2 × 8 matrix | 1 × 32 linear or 2 × 16 matrix | 1 × 64 linear or 2 × 32 matrix | 1 × 128 linear or 2 × 64 matrix |
Cooler / package options | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ | TE, Stirling, or LN₂ |
Veelgestelde vragen
voor Mercury Cadmium Telluride Multi-Element Arrays
De spectrale respons van deze HgCdTe-arrays is aanpasbaar door de materiaalsamenstelling te wijzigen. In de praktijk kunnen ze worden afgestemd op detectie van infraroodgolflengten van ongeveer 2 µm (kortegolf-IR) tot een afsnijgolflengte van circa 16 µm in het langegolf-IR. Bepaalde gespecialiseerde configuraties reiken zelfs tot het gebied rond ~20 µm. Daardoor kan een detector worden geoptimaliseerd voor de specifieke IR-band die de toepassing vereist.
Ja. Fotogeleidende MCT-detectoren hebben doorgaans koeling nodig om thermische ruis te onderdrukken en effectief te werken. Deze arrays zijn leverbaar in behuizingen met een thermo-elektrische (TE) koeler voor compacte en gebruiksvriendelijke werking, of met cold-finger-assemblies voor cryogene koeling, zoals vloeibare-stikstofdewars (LN₂) of geïntegreerde mini-koelers op basis van de Stirling-cyclus. De keuze van de koelmethode hangt af van de vereiste prestaties: zo biedt LN₂-koeling doorgaans een betere gevoeligheid voor detectie in het langeregolf-IR (zij het met meer complexiteit), terwijl TE-koelers onderhoudsvrij zijn en geschikt voor draagbare systemen of systemen met een lager vermogen.
Het productassortiment omvat verschillende arraygroottes, van een kwadrant met 4 elementen tot 16, 32, 64 en zelfs 128 elementen. Elk daarvan kan worden uitgevoerd als lineaire array (één rij detectoren) of als tweedimensionale matrix (twee rijen detectoren). Zo kan een array met 16 elementen worden opgebouwd als één lijn van 16 detectoren, of als een 2 × 8-matrix met twee rijen van 8. Dankzij die flexibiliteit kiest u het formaat dat het best past bij uw optische opstelling—lineaire arrays worden vaak gebruikt voor lijnscanning of spectrometerspleten, terwijl 2D-arrays een klein beeld of meerdere kanalen gelijktijdig kunnen vastleggen.
Ja. Deze multi-element detectorarrays zijn in hoge mate aanpasbaar aan specifieke eisen. De pixeldimensies kunnen op maat worden gemaakt—naast de standaard elementgroottes van 0,2 × 0,5 mm of 0,5 × 1,0 mm zijn op aanvraag ook andere pixelgroottes of aspectverhoudingen mogelijk. Ook het aantal elementen en de array-indeling (lineair of matrix) kunnen worden aangepast als een niet-standaard configuratie nodig is. Zelfs de samenstelling van de HgCdTe-legering en het infraroodvenster of de behuizing kunnen worden gewijzigd, zodat varianten op maat voor unieke toepassingen ontwikkeld kunnen worden.
Ja. Met geschikte hogesnelheidselektronica kunnen fotogeleidende MCT-arrays snelle infraroodtransiënten en gepulste gebeurtenissen registreren. Deze detectoren hebben korte responstijden en zijn daardoor geschikt voor tijdsgeresolveerde metingen, zoals gepulste laserspectroscopie. In een pump-probe-experiment kan een array bijvoorbeeld het spectrum van elke laserpuls registreren, zelfs bij herhalingsfrequenties in de orde van tientallen kilohertz (tot ~100 kHz), mits de juiste uitleeselektronica wordt gebruikt. De werkelijke snelheid hangt af van de specifieke bandbreedte van de voorversterker en het systeemontwerp, maar de technologie is uitstekend in staat om hoogfrequente IR-signalen te monitoren.
Voor het gebruik van een fotogeleidende MCT-array is ruisarme multikanaals uitleeselektronica nodig. Elk detectorelement genereert een signaal (een verandering in stroom of spanning onder infraroodbelichting) dat doorgaans naar een transimpedantie-voorversterker of een vergelijkbaar circuit moet worden geleid. Er worden multikanaals voorversterkermodules gebruikt zodat alle elementen gelijktijdig kunnen worden uitgelezen. Voor extra gebruiksgemak zijn complete elektronicapakketten beschikbaar voor koppeling met deze arrays – inclusief voorversterkers voor elke pixel en soms analoog-naar-digitaalomzetters – zodat de array met minimale ontwikkeling van maatwerkelectronica in een systeem kan worden geïntegreerd.
Deze HgCdTe multi-elementarrays worden gebruikt in uiteenlopende hoogwaardige IR-detectietoepassingen. Typische toepassingen zijn onder meer thermische beeldvormingssystemen (bijvoorbeeld in de astronomie of doeltracking, waar een kleine detectorarray een beeld kan scannen), Fourier-transform infrarood (FTIR)-spectrometers en multikanaals IR-spectrofotometers voor chemische analyse, gasanalysatoren die meerdere infraroodabsorptielijnen tegelijk bewaken, en geavanceerde laserspectroscopie-opstellingen zoals 2D IR of pump-probe-spectroscopie. In essentie profiteert elke toepassing die gevoelige detectie vereist over meerdere punten of golflengten in het middengolf- tot langegolf-infrarood van dit type detectorarray.
