sNIRII 시리즈 NIR-II 근적외선 실시간 이미징 카메라
제품
sNIRII 시리즈는 까다로운 900–1700 nm(NIR-II) 연구 응용 분야를 위한 제품으로, 높은 감도와 낮은 판독 노이즈를 갖춘 중국 개발 InGaAs 이미지 센서를 사용합니다. 일반 구성은 640 × 512 해상도와 15 µm 픽셀을 제공하여 저조도에서도 우수한 대비와 디테일을 확보합니다. 암전류와 열 잡음을 억제하기 위해 폐쇄 루프 온도 제어가 적용된 TEC 냉각으로 센서 온도를 주변 온도보다 약 40 °C 낮게 유지합니다. 김서림 방지 광학 구조와 함께 저온 환경과 장시간 노출에서도 안정적이고 깨끗한 이미지를 제공합니다. 모델에 따라 USB3 / 10GigE 고속 연결, 8/16비트 출력, 내장 버퍼를 지원합니다. 동작 모드는 프리런, 소프트웨어 방식 트리거, 하드웨어 방식 트리거를 포함하며 레이저, 광원 또는 모션 플랫폼과의 동기화에 적합합니다. ToupView 및 Windows / Linux SDK(C / C++ / C# / Python)는 통합과 추가 개발을 지원합니다.
주요 특징
- 중국 자체 개발 InGaAs NIR 센서, 커버 900–1700 nm (NIR-II)
- 일반 해상도 640 × 512, 픽셀 크기 15 µm; 이미지 영역 약 9,6 × 7,68 mm(모델에 따라 다름)
- 폐쇄 제어를 통한 TEC 냉각, 주변 환경에서 일반적인 ΔT ≈ 40 °C, 암전류를 크게 줄입니다.
- 김서림 방지 광학 장치는 저온 및 장시간 노출 시 응결을 방지합니다.
- 8/16비트 이미지 출력은 미약한 신호 표현과 동적 범위를 개선합니다.
- 통합 512 MB 버퍼는 고속 전송 중에 데이터 무결성을 보장합니다.
- USB3 / 10GigE 고속 인터페이스(모델에 따라 다름)는 다양한 대역폭 요구 사항을 충족합니다.
- 녹화 모드: 프리런, 소프트웨어 방식 트리거, 하드웨어 방식 트리거 - 외부 장치와의 시간 동기화를 용이하게 합니다.
- 해상도, 프레임 속도 및 신호 대 잡음비 간의 유연한 균형을 위해 하드웨어 ROI 설정 및 디지털 비닝(2×2 / 3×3 / 4×4)을 지원합니다.
- 공급: 19 V 별도의 전원 공급 장치(4,74 A, 모델에 따라 다름)
- 주변 조건: −30 ~ 45 °C, 0–95 % RH(비응결, 모델에 따라 다름)
- Windows / Linux SDK(C/C++, C#, Python 지원); ToupView 포함
- 현장 펌웨어 업데이트 지원
- CE/FCC/RoHS에 해당(모델에 따라 다름)
제품 모델
중국에서 개발된 InGaAs 센서, 커버 900–1700 nm(NIR-II), 저잡음 고감도용 TEC 냉각(ΔT ≈ 40 °C), 연구 응용 분야의 라이브 이미징, 형광 및 재료 분석용 USB3 / 10GigE
| 모델 | 센서/크기 | 해상도 | 픽셀 크기 | 셔터 방식 | 프레임 레이트 | 데이터 인터페이스 | 동적 범위 | 작업 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sNIRII640B-U3 |
중국산 InGaAs 이미지 센서
1/1.3" (12.29 mm) | 9.6 mm × 7.68 mm
|
0.33 MP (640×512) | 15 µm × 15 µm | 글로벌 셔터 |
TBD @ 640×512
|
USB 3.0 |
55.8 dB (HCG); 58.1 dB (MCG); 58.3 dB (LCG)
|
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| sNIRII640A-U3-10G (Coming Soon) |
중국산 InGaAs 이미지 센서
1/1.3" (12.29 mm) | 9.6 mm × 7.68 mm
|
0.33 MP (640×512) | 15 µm × 15 µm | 글로벌 셔터 |
TBD @ 640×512
|
USB 3.0 / 10GigE |
-
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자세히 보기 |
자주 묻는 질문
NIR-II 이미징 카메라의 기술 개념을 확인하세요.
- 스펙트럼 범위: NIR-II는 일반적으로 900–1700 nm를 의미하며, 단파 적외선 (SWIR)은 900–2500 nm의 더 넓은 범위를 포함합니다.
- 센서 유형: NIR-II는 주로 InGaAs 센서를 사용하고, SWIR은 InGaAs 또는 확장 InGaAs 센서를 사용합니다.
- 응용 분야: NIR-II는 생의학 이미징에 더 중점을 두며, SWIR은 산업, 반도체 제조, 농업 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
- 이미징 깊이: NIR-II는 생체 조직에서 센티미터 수준의 침투 깊이를 달성할 수 있고, SWIR은 특정 재료 검사에서 장점이 있습니다.
- 비용: NIR-II 카메라는 상대적으로 경제적이며, 확장 스펙트럼 SWIR 카메라는 훨씬 더 비쌉니다.
- HCG (High Conversion Gain): 읽기 노이즈가 최소화되어 단일 분자 형광처럼 매우 약한 신호에 적합합니다.
- MCG (Medium Conversion Gain): 노이즈와 다이내믹 레인지의 균형이 좋아 대부분의 표준 응용 분야에 적합합니다.
- LCG (Low Conversion Gain): 최대 full-well 용량과 동적 범위를 제공해 고대비 또는 강한 신호 장면에 적합합니다.
USB 3.2 인터페이스: 실험실 및 데스크톱 용도에 적합하며, 안정적인 전송, 플러그 앤 플레이, 최대 10 Gbps, 최대 5 m 케이블 길이를 지원합니다.
10GigE 인터페이스: 최대 100 m 원거리 전송에 적합하고 여러 카메라의 동기 취득을 지원합니다. 10 Gbps 대역폭을 제공해 산업 통합 및 대형 실험 시스템에 적합합니다.
상세 제품 소개
NIR-II 이미징의 작동 원리
근적외선 II 영역 (900–1700 nm) 이미징은 생체 조직의 “광학 창”을 활용해 더 깊은 침투를 가능하게 합니다. 이 스펙트럼에서는 물과 헤모글로빈의 흡수가 낮고, 파장이 길어질수록 조직 산란도 크게 감소합니다. 따라서 10–20 mm 깊이에서도 마이크로미터 수준의 해상도를 얻을 수 있습니다. 특정 NIR-II 형광 프로브와 결합하면 고대비 혈관 조영, 종양 마킹, 림프 경로 추적이 가능합니다.
InGaAs 센서 기술의 장점
InGaAs 센서는 NIR-II 이미징의 핵심입니다. 조정 가능한 밴드갭 덕분에 900–1700 nm 범위에서 우수한 양자 효율 (QE >80 %)을 달성합니다. PIN 포토다이오드 구조와 CTIA 판독 회로의 조합은 저노이즈 고감도 검출을 제공합니다. 중국산 InGaAs 기술은 성숙 단계에 도달해 연구팀에 매력적인 비용 대비 성능을 제공합니다.
정밀 온도 제어와 냉각 시스템
sNIRII 시리즈는 다단 열전 냉각 (TEC)과 펠티어 효과를 사용해 정밀한 온도 제어를 구현합니다. 냉각 시스템은 고효율 방열판, 폐루프 온도 제어 회로, 김서림 방지 보호를 결합합니다. 온도 안정성은 ±0.1 °C에 도달해 장시간 안정적인 촬영을 보장합니다. 낮은 작동 온도에서 광학면 결로를 방지하기 위해 질소 충전 씰 또는 가열 유리를 사용합니다.
다중 게인 모드 아키텍처
세 단계 게인의 혁신적인 아키텍처는 서로 다른 정전용량 피드백 네트워크를 전환해 하나의 센서에서 여러 작동 모드를 제공합니다. HCG 모드는 작은 정전용량을 사용해 높은 변환 게인 (0.96 e⁻/DN)을 제공하고, MCG는 주요 파라미터를 균형 있게 조정합니다 (5.36 e⁻/DN). LCG는 큰 정전용량을 사용해 매우 높은 full-well 용량 (2216 ke⁻)을 제공합니다. 이 설계는 단일 광자 검출부터 고다이내믹 이미징까지 다양한 응용 분야를 지원합니다.
시스템 통합과 소프트웨어 생태계
sNIRII 시리즈는 Windows 및 Linux 플랫폼용 완전한 소프트웨어 개발 키트를 제공합니다. ToupView는 라이브 미리보기, 파라미터 제어, 이미지 캡처, 기본 분석을 지원하는 직관적인 그래픽 인터페이스를 제공합니다. SDK는 C/C++/C#/Python을 지원하며 LabVIEW, MATLAB 같은 연구 환경에 쉽게 통합할 수 있습니다. 표준화된 API는 일반적인 이미지 처리 라이브러리와의 호환성을 보장합니다.
주요 사용 분야
첨단 연구에서 활용되는 NIR-II 이미징의 대표 응용 분야입니다.
대표 응용 시나리오
in vivo 혈관 이미징
NIR-II 영역의 깊은 침투 특성은 10–20 mm 깊이의 혈관 네트워크를 고해상도로 시각화할 수 있게 합니다. ICG 같은 NIR-II 형광 프로브를 주입하면 혈류, 미세순환, 혈관 병변을 실시간으로 추적할 수 있어 심혈관 연구에 유용합니다.
종양 마킹
특이적 NIR-II 형광 프로브는 종양 조직을 표지하고 수술 중 절제 경계를 정확히 파악할 수 있게 합니다. 기존 방법보다 NIR-II는 종양과 배경 사이의 대비가 높고 침투 깊이가 커서 더 정밀한 외과적 제거에 적합합니다.
림프 경로 추적
NIR-II 형광 추적자를 피하 또는 종양 주변에 주입하면 림프 배액 경로를 실시간으로 추적하고 감시 림프절을 정확히 찾을 수 있습니다. 이 방법은 전이 진단과 림프부종 치료에서 임상적 가치가 있습니다.
뇌혈관 이미징
NIR-II는 두개골을 통해 뇌혈관 네트워크를 관찰할 수 있게 합니다. 침습적 조치 없이 혈류 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있어 뇌졸중, 허혈 및 관련 질환 연구에 적합한 비침습 도구입니다.
반도체 검사
NIR-II 영역에서 실리콘은 투과성을 보이므로 웨이퍼 내부 결함, 균열, 오염을 검사할 수 있습니다. NIR-II는 가시광선보다 두꺼운 실리콘층을 통과해 깊은 위치의 결함을 드러냅니다.
양자점 형광 이미징
NIR-II 양자점은 높은 광안정성과 양자 수율을 제공해 장기 in vivo 추적 실험을 지원합니다. 표면 기능화를 통해 특정 세포, 조직 또는 분자를 선택적으로 시각화하고 약물 분포를 모니터링할 수 있습니다.
NIR-II와 SWIR 비교
| 기술 항목 | NIR-II (900–1700 nm) | SWIR (900–2500 nm) |
|---|---|---|
| 주요 응용 분야 | 생의학 이미징, in vivo 이미징, 형광 검출 | 산업 검사, 농업, 광물 분석, 수분 측정 |
| 센서 유형 | 표준 InGaAs | 표준 또는 확장 InGaAs, MCT |
| 양자 효율 | 900–1700 nm: >80 % | 전체 스펙트럼: 60–85 % (센서 유형에 따라 다름) |
| 대표 픽셀 크기 | 15–25 µm | 15–30 µm |
| 냉각 요구 사항 | TEC 냉각 (ΔT = 40–50 °C) | TEC 또는 액체질소 냉각 (확장 범위) |
| 비용 | 중간 | 높음, 특히 확장 스펙트럼에서 |
| 생체 적합성 | 매우 우수, 낮은 광독성 | 양호, 열 영향을 고려해야 함 |
sNIRII 시리즈의 기술적 장점
- 900–1700 nm NIR-II 스펙트럼 커버
- 높은 부가가치를 제공하는 중국산 InGaAs 센서
- 40–50 °C 온도 차이를 제공하는 TEC 냉각
- 유연한 조정을 위한 3가지 게인 모드
- 고다이내믹 레인지용 14비트 ADC
- USB 3.0 및 10GigE 인터페이스 옵션
- 광학계용 김서림 방지 보호
- 쉬운 통합을 위한 완전한 SDK 지원