sNIRII640A-U3-10G (Demnächst verfügbar) NIR-II Nahinfrarot-Live-Imaging-Kamera
Produkteinführung
Die sNIRII-Serie richtet sich an anspruchsvolle Forschungsanwendungen im Bereich 900–1700 nm (NIR-II) und nutzt in China entwickelte InGaAs-Bildsensoren mit hoher Empfindlichkeit und geringem Ausleserauschen. Typische Konfigurationen liefern 640 × 512 Auflösung mit 15 µm Pixeln und sichern selbst bei schwachem Licht hervorragenden Kontrast und Details.
Zur Unterdrückung von Dunkelstrom und thermischem Rauschen verfügt das System über eine TEC-Kühlung mit geschlossener Temperaturregelung, die die Sensortemperatur um rund 40 °C unter die Umgebung senkt; gemeinsam mit einer beschlagfreien Optik bleiben Aufnahmen bei Kälte und langen Belichtungen stabil und sauber.
Je nach Modell stehen USB3.0- und 10GigE-Hochgeschwindigkeitsverbindungen bereit, mit 8-/16-Bit-Ausgabe und integriertem Puffer für zuverlässige High-Speed-Erfassung. Betriebsarten umfassen Freilauf, Software- und Hardware-Trigger zur Synchronisation mit Lasern, Lichtquellen oder Bewegungsplattformen. ToupView und plattformübergreifende SDKs (Windows/Linux, C/C++/C#/Python) erleichtern Integration und Weiterentwicklung.
Hauptmerkmale
- In China entwickelter InGaAs-NIR-Sensor, Abdeckung 900–1700 nm (NIR-II)
- Typische Auflösung 640 × 512, Pixelgröße 15 µm; Bildfläche ca. 9,6 × 7,68 mm (modellabhängig)
- TEC-Kühlung mit geschlossener Regelung, typisches ΔT ≈ 40 °C unter Umgebung, reduziert Dunkelstrom deutlich
- Antibeschlag-Optik verhindert Kondensation bei niedrigen Temperaturen und langen Belichtungen
- 8-/16-Bit-Bildausgabe verbessert Schwachsignaldarstellung und Dynamikbereich
- Integrierter 512 MB Puffer garantiert Datenintegrität bei Hochgeschwindigkeitsübertragung
- USB3.0-/10GigE-Hochgeschwindigkeitsschnittstellen (modellabhängig) decken unterschiedliche Bandbreitenanforderungen ab
- Aufnahmemodi: Freilauf, Software-Trigger, Hardware-Trigger – erleichtert die zeitliche Synchronisation mit externen Geräten
- Unterstützt ROI-Einstellungen und digitales Binning (2×2 / 3×3 / 4×4) zur flexiblen Balance zwischen Auflösung, Bildrate und Signal-Rausch-Verhältnis
- Versorgung: 19 V separates Netzteil (4,74 A, modellabhängig)
- Umgebungsbedingungen: −30 bis 45 °C, 0–95 % r. F. (nicht kondensierend, modellabhängig)
- SDK für Windows-/Linux-Plattformen mit Support für C/C++, C#, Python; inklusive ToupView
- Unterstützt Firmware-Upgrades vor Ort (Firmware Upgrade)
- Entspricht CE/FCC/RoHS (modellabhängig)
Produktdetails
| Technische Daten | |
| Modell | sNIRII640A-U3-10G (Demnächst verfügbar) |
| Sensor | In China entwickelter InGaAs-Bildsensor |
| Verschlussart | Global Shutter |
| Farbmodus | Monochrom |
| Auflösung | 0.33MP (640×512) |
| Sensorgröße | 9.6mm × 7.68mm |
| Sensordiagonale | 3/4" (12.29mm) |
| Pixelgröße | 15µm × 15µm |
| Leistungsparameter | |
| Bildrate | TBD@640×512 |
| Bittiefe | 8/16bit |
| Dynamikbereich | TBD |
| Empfindlichkeit | TBD |
| Schnittstellenparameter | |
| GPIO | 1 optisch isolierter Eingang, 1 optisch isolierter Ausgang, 2 nicht isolierte I/O-Kanäle. |
| Objektivanschluss | C-Mount-Anschluss |
| Datenschnittstelle | USB3/10GigE |
| Stromversorgung | 19V 4.74A DC |
| Physikalische Parameter | |
| Abmessungen | TBD |
| Gewicht | TBD |
| Umgebungsparameter | |
| Betriebstemperatur | -30°C ~ +45°C |
| Betriebsfeuchtigkeit | 0-95% |
| Lagertemperatur | -40°C ~ +60°C |
| Lagerfeuchtigkeit | 0-95% |
| Weitere Parameter | |
| Betriebssystem | Windows/Linux |
| Zertifizierung | TBD |
Produktübersicht
sNIRII640A-U3-10G (Demnächst verfügbar) ist eine wissenschaftliche Kühlkamera mit In China entwickelter InGaAs-Bildsensor und bietet folgende Merkmale:
- Hochauflösende Bildgebung: Auflösung 0.33MP (640×512), Pixelgröße 15µm × 15µm, aktive Sensorfläche 9.6mm × 7.68mm
- Verschlussdesign: Setzt auf Global Shutter und unterstützt Monochrom-Bildgebung – ideal für Fluoreszenz, Spektralanalyse und Sequenzierung
- Schnelle Datenübertragung: Unterstützt USB3/10GigE Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen, liefert bis zu TBD@640×512 und deckt 8/16bit Ausgabeformate ab
- Hervorragender Dynamikbereich: Dynamikbereich bis TBD, Empfindlichkeit TBD
- Kühlungssystem: Integrierte Kühlung senkt die Betriebstemperatur um TBD unter Umgebung und reduziert Dunkelstrom
- Vielseitige Anschlüsse: Unterstützt GPIO und nutzt den Standard-C-Mount-Anschluss-Anschluss
- Kompaktes Design: Gehäuseabmessungen TBD, Gewicht etwa TBD, Stromversorgung über 19V 4.74A DC
- Umfassende Plattformunterstützung: Lauffähig unter Windows/Linux, inklusive ToupView und plattformübergreifender SDKs für C/C++, C#, Python
Wesentliche Leistungsdaten
Bildrate
TBD@640×512
Auflösung
0.33MP (640×512)
Eigenschaften für wissenschaftliche Bildgebung
Back-Illuminated Sensor
Back-Illuminated Sensorarchitektur steigert die Quanteneffizienz und eignet sich besonders für schwache Lichtsignale.
Kühlung zur Rauschreduktion
Das integrierte Kühlsystem reduziert Dunkelstrom und Rauschen und verbessert Bildqualität sowie Signal-Rausch-Verhältnis.
Hohe Empfindlichkeit
Empfindlichkeit bis TBD erfüllt anspruchsvolle Anforderungen wissenschaftlicher Bildgebung.
Flexible Steuerung
Unterstützt ROI, Binning und Trigger-Steuerung und lässt sich so auf vielfältige Forschungsaufgaben abstimmen.
Die Kamera sNIRII640A-U3-10G (Demnächst verfügbar) kombiniert exzellente wissenschaftliche Bildqualität mit stabiler Kühltechnik und vielfältigen Schnittstellen – eine ideale Wahl für Forschungsinstitute, Medizintechnik und anspruchsvolle Industrieanwendungen.
sNIRII640A-U3-10G (Demnächst verfügbar) Produktbroschüre
PDF-Format mit detaillierten technischen Daten und Abmessungen
SDK-Paket
Unterstützt Windows, Linux, macOS und weitere Plattformen
3D-Modell-Dateien
STEP-Format für mechanische Integration
Häufig gestellte Fragen
Erfahren Sie mehr über Fachwissen zu Kameras für die NIR-II-Bildgebung.
- Spektralbereich: NIR-II bezeichnet meist 900–1700 nm, während Kurzwelliges Infrarot (SWIR) den breiteren Bereich von 900–2500 nm abdeckt.
- Sensortyp: NIR-II nutzt überwiegend InGaAs-Sensoren, SWIR setzt auf InGaAs oder erweiterte InGaAs-Sensoren.
- Applikationsfokus: NIR-II konzentriert sich stärker auf biomedizinische Bildgebung, SWIR findet in Industrie, Halbleiterfertigung, Landwirtschaft und weiteren Branchen breite Anwendung.
- Bildtiefe: NIR-II erreicht in biologischem Gewebe eine Penetration bis in den Zentimeterbereich, während SWIR bei bestimmten Materialprüfungen im Vorteil ist.
- Kostenaspekt: NIR-II-Kameras sind meist kostengünstiger, SWIR-Kameras mit erweitertem Spektralbereich fallen deutlich teurer aus.
- HCG (High Conversion Gain): Minimales Ausleserauschen, ideal für extrem schwache Signale wie die Einzelmolekül-Fluoreszenz.
- MCG (Medium Conversion Gain): Ausgewogenes Verhältnis zwischen Rauschen und Dynamikumfang, für die meisten Standardanwendungen geeignet.
- LCG (Low Conversion Gain): Maximale Full-Well-Kapazität und Dynamik, ausgelegt für Szenarien mit hohem Kontrast oder starken Signalen.
USB 3.2-Schnittstelle: Ideal für Labor- und Desktop-Einsätze, stabil in der Übertragung, Plug-and-Play, mit bis zu 10 Gbps und einer Kabellänge von maximal 5 m.
10GigE-Schnittstelle: Für Fernübertragungen bis 100 m, unterstützt die synchrone Erfassung mehrerer Kameras, bietet 10 Gbps Bandbreite und eignet sich für industrielle Integration und große Versuchsanlagen.
Detaillierte Produktvorstellung
Funktionsprinzip der NIR-II-Bildgebung
Die Bildgebung im Nahinfrarot-Bereich II (900–1700 nm) nutzt das „optische Fenster“ biologischer Gewebe und ermöglicht eine tiefgreifende Penetration. In diesem Spektrum sind die Absorption durch Wasser und Hämoglobin gering und die Gewebestreuung nimmt stark ab (proportional zur negativen Potenz der Wellenlänge). Dadurch lassen sich Tiefen bis 10–20 mm bei Auflösungen im Mikrometerbereich erreichen. In Kombination mit spezifischen NIR-II-Fluoreszenzsonden sind hochkontrastreiche Gefäßangiographien, Tumormarkierungen und Lymphbahnnachverfolgungen realisierbar.
Vorteile der InGaAs-Sensortechnologie
InGaAs-Sensoren sind das Herzstück der NIR-II-Bildgebung. Dank ihrer anpassbaren Bandlücke erreichen sie im Bereich von 900–1700 nm eine hervorragende Quanteneffizienz (QE >80 %). Die Kombination aus PIN-Photodiodenstruktur und CTIA-Ausleseschaltung liefert rauscharme, hochempfindliche Detektion. Die gereifte in China hergestellte InGaAs-Technologie durchbricht frühere Monopole und bietet Forschungsteams ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis.
Präzises Temperatur- und Kühlsystem
Die sNIRII-Serie setzt auf mehrstufige thermoelektrische Kühlung (TEC) und nutzt den Peltier-Effekt für eine exakte Temperaturregelung. Das Kühlsystem kombiniert leistungsfähige Kühlkörper, geschlossene Temperaturregelkreise und einen Beschlagschutz. Die Temperaturstabilität erreicht ±0,1 °C und garantiert so langfristig stabile Aufnahmen. Gegen beschlagene Optikflächen kommen stickstoffbefüllte Dichtungen oder beheizte Gläser zum Einsatz, um Kondensation bei niedrigen Betriebstemperaturen zu verhindern.
Architektur mit mehreren Gain-Modi
Die innovative Architektur mit drei Gain-Stufen ermöglicht durch den Wechsel verschiedener kapazitiver Rückkopplungsnetzwerke mehrere Betriebsmodi auf einem einzigen Sensor. Der HCG-Modus nutzt kleine Kapazitäten für einen hohen Konversionsgewinn (0,96 e⁻/DN), MCG balanciert alle Parameter (5,36 e⁻/DN) und LCG verwendet große Kapazitäten für eine außerordentlich hohe Full-Well-Kapazität (2216 ke⁻). Dieses Design deckt Anwendungen von der Einzelphotonendetektion bis zur Hochdynamikbildgebung ab.
Systemintegration und Software-Ökosystem
Die sNIRII-Serie liefert ein vollständiges Software Development Kit für Windows- und Linux-Plattformen. ToupView stellt eine intuitive grafische Oberfläche mit Live-Vorschau, Parametersteuerung, Bildaufnahme und Basisanalysen bereit. Das SDK unterstützt C/C++/C#/Python und lässt sich problemlos in Forschungsumgebungen wie LabVIEW und MATLAB integrieren. Standardisierte APIs gewährleisten die Kompatibilität mit gängigen Bildverarbeitungsbibliotheken.
Zentrale Einsatzfelder
Typische Anwendungen der NIR-II-Bildgebung in der Spitzenforschung.
Typische Anwendungsszenarien
In-vivo-Gefäßbildgebung
Die tiefe Penetration des NIR-II-Bereichs ermöglicht eine hochauflösende Visualisierung vaskulärer Netzwerke in 10–20 mm Tiefe. Durch die Injektion von NIR-II-Fluoreszenzsonden wie ICG lassen sich Blutfluss, Mikrozirkulation und Gefäßpathologien in Echtzeit verfolgen – ein wichtiger Baustein für die kardiovaskuläre Forschung.
Tumormarkierung
Spezifische NIR-II-Fluoreszenzsonden markieren Tumorgewebe und ermöglichen die präzise Bestimmung von Resektionsgrenzen während einer Operation. Gegenüber klassischen Verfahren sorgt NIR-II für höheren Kontrast zwischen Tumor und Hintergrund sowie für mehr Eindringtiefe – ideal für eine exaktere chirurgische Entfernung.
Lymphbahnen-Tracking
Subkutane oder peritumorale Injektionen von NIR-II-Fluoreszenztracern erlauben das Echtzeit-Tracking lymphatischer Drainagewege und die präzise Lokalisierung von Sentinel-Lymphknoten. Das Verfahren ist klinisch wertvoll bei der Diagnose von Metastasen und in der Therapie von Lymphödemen.
Zerebrovaskuläre Bildgebung
NIR-II ermöglicht die Beobachtung zerebraler Gefäßnetzwerke durch den Schädel hindurch. Ohne invasive Maßnahmen lassen sich dynamische Blutflussveränderungen überwachen – ein nichtinvasives, Echtzeit-taugliches Werkzeug für die Forschung zu Schlaganfall, Ischämie und verwandten Erkrankungen.
Halbleiterinspektion
Die Transparenz von Silizium im NIR-II-Bereich erlaubt die Prüfung von Wafern auf interne Defekte, Risse und Verunreinigungen. NIR-II durchdringt dickere Siliziumschichten als sichtbares Licht und deckt so tief liegende Fehler auf.
Fluoreszenzbildgebung mit Quantenpunkten
NIR-II-Quantenpunkte zeichnen sich durch hohe Photostabilität und Quantenausbeute aus und unterstützen langfristige In-vivo-Tracking-Experimente. Mittels Oberflächenfunktionalisierung lassen sich gezielt bestimmte Zellen, Gewebe oder Moleküle visualisieren und die Medikamentenverteilung überwachen.
Vergleich zwischen NIR-II und SWIR
| Technisches Merkmal | NIR-II (900–1700 nm) | SWIR (900–2500 nm) |
|---|---|---|
| Hauptanwendungen | Biomedizinische Bildgebung, In-vivo-Imaging, Fluoreszenzdetektion | Industrielle Inspektion, Landwirtschaft, Mineralanalyse, Feuchtemessung |
| Sensortyp | Standard-InGaAs | Standard- oder erweiterter InGaAs, MCT |
| Quanteneffizienz | 900–1700 nm: >80 % | Gesamtspektrum: 60–85 % (je nach Sensortyp) |
| Typische Pixelgröße | 15–25 µm | 15–30 µm |
| Kühlbedarf | TEC-Kühlung (ΔT = 40–50 °C) | TEC- oder Flüssigstickstoffkühlung (erweiterter Bereich) |
| Kosten | Mittel | Hoch (insbesondere bei erweitertem Spektrum) |
| Biokompatibilität | Ausgezeichnet (geringe Phototoxizität) | Gut (thermische Effekte berücksichtigen) |
Technische Vorteile der sNIRII-Serie
- Abdeckung des NIR-II-Spektrums von 900–1700 nm
- In China hergestellter InGaAs-Sensor mit hohem Mehrwert
- TEC-Kühlung mit einer Temperaturdifferenz von 40–50 °C
- Drei Gain-Modi für flexible Anpassung
- 14-Bit-ADC für hohen Dynamikumfang
- USB 3.0 und 10GigE als Schnittstellenoptionen
- Beschlagschutz für die Optik
- Vollständige SDK-Unterstützung für einfache Integration