CAS 120 CCD Array Spektrometer - Instrument Systems

Für die vielfältigen Aufgaben im Labor wurden die Spektral-Software
Pakete SpecWin Pro und SpecWin Light
entwickelt. In beiden stehen umfangreiche Funktionen
zur Analyse und Dokumentation der Messergebnisse zur
Verfügung.
Spektralbereich (Blue Response) auf als dies bei herkömmlichen
Front-Illuminated CCDs, die in einfachen
Spektrometern Verwendung finden, der Fall ist. Ein
Vorteil, der insbesondere der Messung von blauen und
weißen LEDs zugute kommt.
Der bewährte optische Aufbau
Das Herz des CAS 120 bildet ein Crossed-Czerny-
Turner Spektrograph mit integriertem Dichtefilterrad und
Dunkelstrom-Shutter. Seine besonders gute Streulichtunterdrückung
und spektrale Auflösung garantiert dabei
höchste optische Genauigkeit.
Stabil auch ohne Kühlung
Ein wesentlicher Kostenfaktor bei High-End Array-Spektrometern
ist die Kühlung des CCD-Detektors, auf die
beim CAS 120 aber bewusst verzichtet wurde. Stattdessen
wird bei jeder Spektrumsaufnahme die Temperatur des
CCD-Detektors erfasst und das Signal korrigiert. Ein innovativer
Algorithmus erkennt durch Temperaturänderungen
hervorgerufene Dunkelstromänderungen und kompensiert
diese automatisch. Somit sind stabile und zuverlässige
Messergebnisse auch ohne kostspielige Kühlung des
Detektors garantiert.
Optischer Aufbau des CAS 120 mit optimiertem Crossed-Czerny-Turner Spektrograph
Back-Illuminated CCD-Detektor
Für alle Modelle wird ein Back-Thinned CCD-Flächensensor
mit 2048 x 14 Pixel verwendet. Dieser Sensor bietet
eine hohe Messempfindlichkeit sowie einen großen Dynamikbereich.
Eine Zylinderlinse aus Quarzglas vor dem
Detektor steigert die Empfindlichkeit des Spektrometers
auf Werte, die sich mit größeren und teureren Detektoren
vergleichen lassen. Durch das hardwaremäßige Binning
der vertikalen Pixel wird das Signal-Rausch-Verhältnis
nochmals deutlich verbessert.
Spectral Response (CCD Area Image Sensors)
Quantum efficiency (%)
100
90
80
70
60
50
BACKthinned
CCD
40
30
Frontilluminated
20
CCD
10
0
200 400 600 800 1000 1200 (nm)
Spektrale Empfindlichkeitsfunktionen Back-Thinned CCD und Front-Illuminated CCD
Back-Thinned CCD-Detektoren weisen ferner eine
deutlich bessere Signalempfindlichkeit im kurzwelligen
Stabilität des photometrischen Messwertes
Zuverlässig und robust
Ein Novum ist das neu entwickelte Filterrad: Es kommt
ohne mechanische Positionsschalter aus und stellt
über den elektronischen Winkelsensor die exakte Positionierung
der Filter sicher. Das Filterrad erweitert den
Dynamikbereich des CAS 120 auf enorme 8 Dekaden
und gewährleistet so die Messung von niedrigen und
hohen Lichtintensitäten ohne manuellen Eingriff in das
Messsystem. Darüber hinaus übernimmt das Filterrad
auch die Funktion des mechanischen Dunkelstrom-
Shutters, der für einen vollautomatischen Dunkelstromabgleich
des CCD-Detektors sorgt.
USB-Schnittstelle und Hardware-Trigger
Das CAS 120 verfügt über eine zuverlässige, anschraubbare
USB-Schnittstelle, die bei Instrument Systems
auch auf härteste Produktionsbedingungen hin getestet
wurde. Eine TTL-Triggerschnittstelle sorgt für ein
präzises Timing und die Synchronisation mit anderen
Geräten, was für genaue Messergebnisse bei schnellen
Produktionstests unerlässlich ist.
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