sNIRII640B-U3 câmera NIR-II
Introdução do produto
A sNIRII640B-U3 é uma câmera de nova geração para imagens NIR-II, equipada com um sensor de imagem InGaAs desenvolvido na China e cobertura de banda 900–1700 nm. O eficiente sistema de resfriamento TEC permite o resfriamento até 50 °C abaixo da temperatura ambiente e reduz a corrente escura no modo MCG para 193.909 e⁻. O formato do sensor de 3/4 polegadas (12,29 mm) e a área ativa do 9,6 mm × 7,68 mm combinam um amplo campo de visão com integração do sistema. A transmissão de dados de 10 Gbit/s é obtida via USB3.2 Gen 2 × 1, e o buffer integrado 512 MB garante a estabilidade da transmissão.
Principais características
- Usa sensor InGaAs desenvolvido na China, cobre a banda NIR-II 900–1700 nm
- Resolução 640×512 (0,33 MP), tamanho do pixel 15 µm × 15 µm
- 3/4-formato de sensor em polegadas (12,29 mm), área ativa 9,6 mm × 7,68 mm
- obturador global elimina artefatos de movimento
- Três modos de ganho de conversão (HCG/MCG/LCG) para adaptação flexível a diferentes aplicações
- Potente resfriamento TEC com ΔT até 50 °C
- Corrente escura muito baixa: apenas 193.909 e⁻ no modo MCG
- USB3.2 Interface Gen 2×1 com transferência de alta velocidade de 10 Gbps
- Grande buffer integrado 512 MB (4Gb)
- Interfaces GPIO completas com entrada opticamente isolada/saídas
- Ampla faixa de exposição: 16 µs a 5 s
- Suporta saída de dados de 8/16 bits
- Baixo consumo de energia: 8,4 W (TEC desligado) / <16 W (TEC ligado)
- Montagem C padrão, fácil integração em sistemas ópticos
- Suporta Windows / Linux; SDK completo incluído
Detalhes do produto
| Dados técnicos | |
| Modelo | sNIRII640B-U3 |
| Sensor | Sensor de imagem InGaAs de fabricação chinesa |
| Tipo de obturador | Obturador global |
| Modo de cor | Monocromático |
| Resolução | 0.33 MP (640×512) |
| Tamanho do sensor | 9.6 mm × 7.68 mm |
| Diagonal do sensor | 1/1.3" (12.29 mm) |
| Tamanho de pixel | 15 µm × 15 µm |
| Parâmetros de desempenho | |
| Taxa de quadros | TBD @ 640×512 |
| Profundidade de bits | 8/16-bit |
| Faixa dinâmica | 55.8 dB (HCG); 58.1 dB (MCG); 58.3 dB (LCG) |
| Sensibilidade | TBD |
| Parâmetros de interface | |
| GPIO | 1 entrada isolada opticamente, 1 saída isolada opticamente, 2 E/S não isoladas |
| Montagem da lente | Montagem C |
| Interface de dados | USB 3.0 |
| Alimentação | 19 V 4.74 A DC |
| Parâmetros físicos | |
| Dimensões | 137.8 mm × 100 mm × 100 mm |
| Peso | TBD |
| Parâmetros ambientais | |
| Temperatura de operação | -30 °C a +45 °C |
| Umidade de operação | 0–95% |
| Temperatura de armazenamento | -40 °C a +60 °C |
| Umidade de armazenamento | 0–95% |
| Outros parâmetros | |
| Sistema operacional | Windows/Linux |
| Certificação | TBD |
Produtos
sNIRII640B-U3 é uma câmera científica refrigerada com Sensor de imagem InGaAs de fabricação chinesa e oferece os seguintes recursos:
- Imagem de alta resolução: resolução 0.33 MP (640×512), tamanho de pixel 15 µm × 15 µm e área ativa do sensor 9.6 mm × 7.68 mm.
- Design do obturador: utiliza Obturador global e suporta imagem monocromática, ideal para fluorescência, análise espectral e sequenciamento.
- Transferência rápida de dados: compatível com interfaces de alta velocidade USB 3.0, oferece até TBD @ 640×512 e cobre formatos de saída 8/16-bit.
- Excelente faixa dinâmica: faixa dinâmica de até 55.8 dB (HCG); 58.1 dB (MCG); 58.3 dB (LCG) e sensibilidade TBD.
- Sistema de refrigeração: a refrigeração integrada reduz a temperatura de operação em até TBD abaixo do ambiente e diminui a corrente escura.
- Conexões versáteis: compatível com GPIO e usa conexão padrão Montagem C.
- Design compacto: dimensões do gabinete 137.8 mm × 100 mm × 100 mm, peso aprox. TBD e alimentação por 19 V 4.74 A DC.
- Ampla compatibilidade de plataformas: funciona em Windows/Linux, com ToupView e SDKs multiplataforma para C/C++, C#, Python.
Dados-chave de desempenho
Taxa de quadros
TBD @ 640×512
Resolução
0.33 MP (640×512)
Faixa dinâmica
55.8 dB (HCG); 58.1 dB (MCG); 58.3 dB (LCG)
Características de imagem científica
Sensor retroiluminado
A arquitetura de sensor retroiluminado aumenta a eficiência quântica e é especialmente adequada para sinais de luz fracos.
Refrigeração para redução de ruído
O sistema de refrigeração integrado reduz a corrente escura e o ruído, melhorando a qualidade de imagem e a relação sinal-ruído.
Alta sensibilidade
Sensibilidade de até TBD para requisitos exigentes de imagem científica.
Controle flexível
Compatível com ROI, binning e controle de disparo para se adaptar a diferentes tarefas de pesquisa.
A câmera sNIRII640B-U3 combina excelente qualidade de imagem científica, refrigeração estável e interfaces versáteis; é adequada para institutos de pesquisa, tecnologia médica e aplicações industriais exigentes.
sNIRII640B-U3 folheto do produto
PDF com dados técnicos detalhados e dimensões
Pacote SDK
Compatível com Windows, Linux, macOS e outras plataformas
Arquivos de modelo 3D
Formato STEP para integração mecânica
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