série sNIRII Câmera NIR-II para imagem ao vivo no infravermelho próximo
Produtos
A série sNIRII destina-se a aplicações de pesquisa exigentes em 900–1700 nm (NIR-II) e usa sensores de imagem InGaAs desenvolvidos na China, com alta sensibilidade e baixo ruído de leitura. As configurações típicas oferecem resolução de 640 × 512 com pixels de 15 µm, garantindo excelente contraste e detalhes mesmo com pouca luz. Para suprimir a corrente escura e o ruído térmico, o sistema possui resfriamento TEC com controle de temperatura em circuito fechado, reduzindo a temperatura do sensor cerca de 40 °C abaixo da ambiente. Com a óptica antiembaçante, as imagens permanecem estáveis e limpas em baixas temperaturas e longas exposições. Dependendo do modelo, há conexões USB3 / 10GigE de alta velocidade, saída de 8/16 bits e buffer integrado para captura confiável em alta velocidade. Os modos de operação incluem modo livre, disparo por software e disparo por hardware para sincronização com lasers, fontes de luz ou plataformas de movimento. ToupView e os SDKs para Windows / Linux (C / C++ / C# / Python) facilitam a integração e o desenvolvimento.
Principais características
- Sensor InGaAs NIR desenvolvido na China, tampa 900–1700 nm (NIR-II)
- Resolução típica 640 × 512, tamanho de pixel 15 µm; Área da imagem aprox. 9,6 × 7,68 mm (dependendo do modelo)
- Resfriamento TEC com controle fechado, ΔT típico ≈ 40 °C sob ambiente, reduz significativamente a corrente escura
- A óptica antiembaçante evita a condensação em baixas temperaturas e longas exposições
- A saída de imagem de 8/16 bits melhora a representação de sinais fracos e a faixa dinâmica
- Buffer 512 MB integrado garante a integridade dos dados durante a transmissão em alta velocidade
- Interfaces de alta velocidade USB3 / 10GigE (dependendo do modelo) cobrem diferentes requisitos de largura de banda Opções
- Modos de gravação: modo livre, disparo por software, disparo por hardware - facilita a sincronização de tempo com dispositivos externos
- Suporta configurações de ROI de hardware e binning digital (2×2 / 3×3 / 4×4) para equilíbrio flexível entre resolução, taxa de quadros e relação sinal-ruído
- Fonte: 19 V fonte de alimentação separada (4,74 A, dependendo do modelo)
- Condições ambientais: −30 a 45 °C, 0–95 % UR (sem condensação, dependendo do modelo)
- SDK para Windows / Linux com suporte para C/C++, C# e Python; inclui ToupView
- Suporta atualizações de firmware no local (atualização de firmware)
- Corresponde a CE/FCC/RoHS (dependendo do modelo)
Modelos de produtos
Sensor InGaAs desenvolvido na China, cobertura 900–1700 nm (NIR-II), resfriamento TEC (ΔT ≈ 40 °C) para baixo ruído e alta sensibilidade, USB3 / 10GigE para imagens ao vivo, fluorescência e análise de materiais em aplicações de pesquisa
| Modelo | Sensor/tamanho | Resolução | Tamanho de pixel | Tipo de obturador | Taxa de quadros | Interface de dados | Faixa dinâmica | Ação |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sNIRII640B-U3 |
Sensor de imagem InGaAs de fabricação chinesa
1/1.3" (12.29 mm) | 9.6 mm × 7.68 mm
|
0.33 MP (640×512) | 15 µm × 15 µm | Obturador global |
TBD @ 640×512
|
USB 3.0 |
55.8 dB (HCG); 58.1 dB (MCG); 58.3 dB (LCG)
|
Ver detalhes |
| sNIRII640A-U3-10G (Coming Soon) |
Sensor de imagem InGaAs de fabricação chinesa
1/1.3" (12.29 mm) | 9.6 mm × 7.68 mm
|
0.33 MP (640×512) | 15 µm × 15 µm | Obturador global |
TBD @ 640×512
|
USB 3.0 / 10GigE |
-
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Ver detalhes |
Perguntas frequentes
Saiba mais sobre os conceitos técnicos das câmeras de imagem NIR-II.
- Intervalo espectral: NIR-II geralmente se refere a 900–1700 nm, enquanto o infravermelho de ondas curtas (SWIR) cobre uma faixa mais ampla de 900–2500 nm.
- Tipo de sensor: NIR-II usa principalmente sensores InGaAs; SWIR usa sensores InGaAs ou InGaAs estendidos.
- Foco de aplicação: NIR-II é mais voltado à imagem biomédica, enquanto SWIR é amplamente usado em indústria, fabricação de semicondutores, agricultura e outros setores.
- Profundidade de imagem: NIR-II alcança penetração em tecidos biológicos na escala de centímetros, enquanto SWIR oferece vantagens em determinadas inspeções de materiais.
- Custo: câmeras NIR-II costumam ser mais acessíveis; câmeras SWIR com faixa espectral estendida são significativamente mais caras.
- HCG (High Conversion Gain): ruído de leitura mínimo, ideal para sinais extremamente fracos, como fluorescência de molécula única.
- MCG (Medium Conversion Gain): equilíbrio entre ruído e faixa dinâmica, adequado para a maioria das aplicações padrão.
- LCG (Low Conversion Gain): capacidade full-well e dinâmica máximas, indicado para cenários de alto contraste ou sinais fortes.
Interface USB 3.2: ideal para uso em laboratório e desktop, com transmissão estável, uso imediato, até 10 Gbps e comprimento máximo de cabo de 5 m.
Interface 10GigE: indicada para transmissão remota de até 100 m, compatível com aquisição sincronizada de várias câmeras, oferece largura de banda de 10 Gbps e é adequada para integração industrial e grandes sistemas experimentais.
Apresentação detalhada do produto
Princípio de funcionamento da imagem NIR-II
A imagem no infravermelho próximo II (900–1700 nm) aproveita a “janela óptica” dos tecidos biológicos e permite penetração em maior profundidade. Nesse espectro, a absorção por água e hemoglobina é baixa, e o espalhamento do tecido diminui significativamente conforme o comprimento de onda aumenta. Assim, é possível alcançar profundidades de 10–20 mm com resolução na escala de micrômetros. Em combinação com sondas fluorescentes NIR-II específicas, podem ser realizadas angiografias vasculares de alto contraste, marcação tumoral e rastreamento de vias linfáticas.
Vantagens da tecnologia de sensores InGaAs
Sensores InGaAs são o núcleo da imagem NIR-II. Graças ao bandgap ajustável, alcançam excelente eficiência quântica (QE >80 %) na faixa de 900–1700 nm. A combinação de fotodiodos PIN com circuito de leitura CTIA oferece detecção de alta sensibilidade e baixo ruído. A tecnologia InGaAs fabricada na China amadureceu e oferece às equipes de pesquisa uma relação custo-desempenho atraente.
Controle preciso de temperatura e sistema de resfriamento
A série sNIRII usa resfriamento termoelétrico (TEC) em múltiplos estágios e o efeito Peltier para controle preciso de temperatura. O sistema de resfriamento combina dissipadores de calor eficientes, circuitos fechados de controle térmico e proteção contra embaçamento. A estabilidade térmica alcança ±0,1 °C, garantindo capturas estáveis em longos períodos. Para evitar condensação em superfícies ópticas sob baixas temperaturas de operação, são usadas vedações preenchidas com nitrogênio ou janelas aquecidas.
Arquitetura com múltiplos modos de ganho
A arquitetura inovadora com três níveis de ganho permite alternar redes capacitivas de realimentação e oferecer vários modos de operação em um único sensor. O modo HCG usa pequenas capacitâncias para alto ganho de conversão (0,96 e⁻/DN), o MCG equilibra os principais parâmetros (5,36 e⁻/DN), e o LCG usa grandes capacitâncias para uma capacidade full-well excepcionalmente alta (2216 ke⁻). Esse projeto cobre aplicações que vão da detecção de fóton único à imagem de alta faixa dinâmica.
Integração do sistema e ecossistema de software
A série sNIRII fornece um kit completo de desenvolvimento de software para plataformas Windows e Linux. O ToupView oferece uma interface gráfica intuitiva com visualização ao vivo, controle de parâmetros, captura de imagem e análises básicas. O SDK oferece suporte a C/C++/C#/Python e pode ser integrado com facilidade a ambientes de pesquisa como LabVIEW e MATLAB. APIs padronizadas garantem compatibilidade com bibliotecas comuns de processamento de imagem.
Principais áreas de uso
Aplicações típicas da imagem NIR-II em pesquisa avançada.
Cenários típicos de aplicação
Imagem vascular in vivo
A alta penetração da faixa NIR-II permite visualizar redes vasculares em alta resolução a profundidades de 10–20 mm. Com a injeção de sondas fluorescentes NIR-II, como ICG, é possível acompanhar fluxo sanguíneo, microcirculação e patologias vasculares em tempo real, um recurso importante para a pesquisa cardiovascular.
Marcação tumoral
Sondas fluorescentes NIR-II específicas marcam tecidos tumorais e permitem determinar com precisão as margens de ressecção durante a cirurgia. Em comparação com métodos convencionais, o NIR-II proporciona maior contraste entre tumor e fundo, além de maior profundidade de penetração, favorecendo remoções cirúrgicas mais precisas.
Rastreamento de vias linfáticas
Injeções subcutâneas ou peritumorais de traçadores fluorescentes NIR-II permitem rastrear em tempo real as vias de drenagem linfática e localizar com precisão linfonodos sentinela. O método é clinicamente valioso para diagnóstico de metástases e terapia de linfedema.
Imagem cerebrovascular
O NIR-II permite observar redes vasculares cerebrais através do crânio. Sem procedimentos invasivos, é possível monitorar alterações dinâmicas do fluxo sanguíneo, fornecendo uma ferramenta não invasiva e em tempo real para estudos de AVC, isquemia e doenças relacionadas.
Inspeção de semicondutores
A transparência do silício na faixa NIR-II permite inspecionar wafers em busca de defeitos internos, trincas e contaminações. O NIR-II atravessa camadas de silício mais espessas que a luz visível e revela falhas em profundidade.
Imagem de fluorescência com pontos quânticos
Pontos quânticos NIR-II oferecem alta fotoestabilidade e rendimento quântico, apoiando experimentos de rastreamento in vivo de longa duração. Com funcionalização de superfície, é possível visualizar células, tecidos ou moléculas específicos e monitorar a distribuição de fármacos.
Comparação entre NIR-II e SWIR
| Característica técnica | NIR-II (900–1700 nm) | SWIR (900–2500 nm) |
|---|---|---|
| Principais aplicações | Imagem biomédica, imagem in vivo, detecção de fluorescência | Inspeção industrial, agricultura, análise mineral, medição de umidade |
| Tipo de sensor | InGaAs padrão | InGaAs padrão ou estendido, MCT |
| Eficiência quântica | 900–1700 nm: >80 % | Espectro total: 60–85 % (conforme o tipo de sensor) |
| Tamanho típico de pixel | 15–25 µm | 15–30 µm |
| Necessidade de resfriamento | Refrigeração TEC (ΔT = 40–50 °C) | TEC ou resfriamento por nitrogênio líquido (faixa estendida) |
| Custo | Médio | Alto, especialmente em espectros estendidos |
| Biocompatibilidade | Excelente, com baixa fototoxicidade | Boa, considerando possíveis efeitos térmicos |
Vantagens técnicas da série sNIRII
- Cobertura do espectro NIR-II de 900–1700 nm
- Sensor InGaAs fabricado na China com excelente valor agregado
- Resfriamento TEC com diferença térmica de 40–50 °C
- Três modos de ganho para ajuste flexível
- ADC de 14 bits para alta faixa dinâmica
- USB 3.0 e 10GigE como opções de interface
- Proteção antiembaçamento para a óptica
- Suporte completo a SDK para integração simples