SM-serie – Miniatuur NIR/MIR-spectrometer

De SM241 is ideaal voor nabij-infraroodtoepassingen in het bereik van ~0,9–1,65 µm die een hoge spectrale resolutie vereisen. Typische toepassingen zijn onder meer analyse van organische verbindingen en vocht (watergehalte) in oplosmiddelen, NIR-laserspectroscopie en metingen waarbij een NIR-bron met smalle bandbreedte (zoals een laser) met fijne resolutie (in de orde van 1–2 nm) moet worden gekarakteriseerd.

Door de PbS-detector van de SM301 te koelen (tot ongeveer -10 tot -15 °C) nemen de thermische ruis en de donkere stroom sterk af. Dit resulteert in een hogere gevoeligheid en een stabielere baseline, wat cruciaal is voor nauwkeurige spectroscopische metingen in het bereik 1–3 µm (vooral bij het detecteren van zeer lage lichtniveaus of zwakke absorptiekenmerken). In de praktijk levert de gekoelde detector de SM301 schonere signalen en betere precisie voor toepassingen met lage intensiteit of veel ruis, vergeleken met een ongekoeld equivalent.

Ja. De SM301-EX is een uitgebreide versie van de SM301 die een PbSe Detector Array gebruikt en thermo-elektrisch wordt gekoeld. Hij bestrijkt het mid-infrared bereik van ongeveer 1,5 µm tot 5,0 µm. Dit model is zeer geschikt voor mid-IR toepassingen zoals het analyseren van moleculaire trillingen in de fingerprint-regio, high-temperature procesmonitoring, of elke toepassing in de chemische/petrochemische industrie waarbij mid-infrared spectra van belang zijn. De koeling in de SM301-EX zorgt ervoor dat thermische achtergrondruis tot een minimum wordt beperkt, wat vooral belangrijk is voor MIR-metingen.

De InGaAs-arraydetector van de SM304 biedt uitstekende gevoeligheid in het uitgebreide NIR/SWIR-bereik (ongeveer 0,9–2,5 µm). Bij koeling tot -20 °C vertoont hij extreem weinig ruis en kan hij zeer hoge signaal-ruisverhoudingen bereiken (vaak hoger dan 10.000:1 voor een enkele snelle scan). In de praktijk maakt dit de SM304 bijzonder effectief voor low-signal- of high-precision-toepassingen. Zo is hij bijvoorbeeld waardevol voor onderzoek in fotovoltaïsche toepassingen en halfgeleiders (bijv. het karakteriseren van bandgaps en materiaalabsorptie in het NIR), vocht- of chemische analyse (detectie van overtone/combination-banden in het SWIR) en reflectance-spectroscopie, waar zowel een brede spectrale dekking als lage ruis cruciaal zijn. Het hoge aantal pixels (tot 512) maakt het bovendien mogelijk om fijnere spectrale details te onderscheiden dan bij detectoren met een lagere resolutie.

De SM304-serie levert de hoogste signaal-ruisverhouding (SNR) van deze modellen. Dankzij de gekoelde InGaAs-detector en hoogwaardige optica kan hij SNR-niveaus bereiken in de orde van 7.500:1 tot 15.000:1 (afhankelijk van de specifieke variant en integratietijd), zonder averaging. Dit is aanzienlijk hoger dan de CCD-gebaseerde SM241 (met een SNR van rond 250:1 onder vergelijkbare omstandigheden) en over het algemeen beter dan de prestaties van de SM301. Daarom is de SM304 de aanbevolen keuze als u zeer zwakke of low-light signalen moet detecteren (bijvoorbeeld bij trace-analyse of bij het meten van zeer kleine veranderingen in absorbantie), dankzij zijn uitzonderlijk lage ruisvloer en brede dynamische bereik.

Ja. Alle drie spectrometermodellen zijn ontworpen om licht te accepteren via een directe free-space slit of via fibre-optic coupling. Ze ondersteunen elk standaard fiber connector adapters – doorgaans SMA 905- of FC-connectoren – die op de entrance slit assembly worden bevestigd. Dit betekent dat u eenvoudig een fibre-optic cable kunt aansluiten om licht van een remote sampling point te verzamelen, of de spectrometer kunt integreren met andere op vezels gebaseerde optische systemen. De mogelijkheid om fibre coupling te gebruiken biedt flexibiliteit voor opstellingen waarbij het uitlijnen van een free-space beam onhandig is, of wanneer u licht wilt meten dat is verzameld met probes, integrating spheres, enz.

De spectrale resolutie wordt voornamelijk bepaald door de breedte van de ingangsspleet (samen met het gebruikte rooster). Elk model maakt het mogelijk de spleet te vervangen – gangbare opties zijn bijvoorbeeld 10 µm, 25 µm, 50 µm, 100 µm, enz. Een smallere spleet verbetert de spectrale resolutie (door fijnere golflengteverschillen te kunnen onderscheiden), maar vermindert ook de hoeveelheid binnenkomend licht, waardoor het signaal zwakker kan worden. Omgekeerd verhoogt een bredere spleet de lichtdoorlaat (handig bij lichtzwakke samples), maar ten koste van een lagere resolutie (meer vermenging van golflengten). Zo kan bij de SM241 een spleet van 10 µm ongeveer ~1 nm resolutie opleveren, terwijl een spleet van 100 µm eerder ~10 nm resolutie kan geven, maar met een aanzienlijk hogere signaalintensiteit. Door de juiste spleetbreedte voor uw toepassing te kiezen, kunt u dus een afweging maken tussen resolutie en gevoeligheid. Daarnaast is het selecteren van een passend rooster (met een hogere groef-/lijndichtheid voor hogere resolutie over een kleiner bereik, of omgekeerd) een andere manier om de resolutie af te stemmen. Alle modellen worden geleverd met meerdere spleetopties en kunnen met verschillende roosters worden geconfigureerd om het gewenste spectrale detailniveau te behalen.

Ja. Elke spectrometer in deze reeks wordt geleverd met een uitgebreid Windows-based softwarepakket (meestal aangeduid als SM32Pro/SMProMX). Met deze software kun je het apparaat aansturen, spectra opnemen en basisanalyses uitvoeren (zoals schakelen tussen absorbance-, transmittance- of intensity-modi, baseline-correcties uitvoeren, spectra over elkaar leggen, enz.). Naast de gebruikerssoftware wordt ook een SDK (Software Development Kit) geleverd, inclusief DLL libraries en programmeervoorbeelden (voor omgevingen zoals C++, LabVIEW, MATLAB, enz.). Dit maakt integratie van de spectrometer in maatwerkapplicaties, automatiseringsscripts of OEM-hardwareopstellingen mogelijk. Kortom: out-of-the-box beschik je over een gebruiksvriendelijke grafische interface voor metingen en, indien nodig, over tools voor meer maatwerk of geautomatiseerde aansturing via je eigen code.