Máy ảnh phổ siêu tuyến tính ma trận tiêu điểm FS-2X Series: Tích hợp quét tất cả trong một, giải pháp ưu tiên để thu nhận phổ mẫu tĩnh

Công nghệ hình ảnh siêu phổ, tận dụng khả năng khối dữ liệu ba chiều với tích phân phổ, có thể đồng thời thu được hình ảnh không gian hai chiều của vật thể được đo và thông tin phổ liên tục cho từng điểm ảnh. Nó đã trở thành công cụ quan trọng cho nghiên cứu vật liệu, phân tích nông nghiệp, kiểm tra chất lượng công nghiệp và thử nghiệm sinh học.

I. Nhiều hạn chế của các hệ thống siêu phổ quét đường truyền thống trong phát hiện mẫu tĩnh

Các máy ảnh siêu phổ quét tuyến tính và đẩy quét phổ trên thị trường phù hợp hơn cho kiểm tra động trên dây chuyền lắp ráp; Đối với các mẫu tĩnh như lá, lát, mẫu trái cây và rau củ, phim và bảng mạch, thường cần thêm bảng quét và dịch chuyển chính xác. Toàn bộ hệ thống cồng kềnh, phức tạp để lắp đặt và gỡ lỗi, với quy trình lấy nét phức tạp, chi phí xây dựng thiết bị cao và yêu cầu cao đối với nhân viên vận hành phòng thí nghiệm, ảnh hưởng lớn đến hiệu quả nghiên cứu và kiểm tra.

Nhiều người dùng gặp phải những điểm khó khăn khi chọn mô hình:

1. Cần mua sắm và xây dựng thêm các cơ chế đẩy và quét bên ngoài, làm tăng tổng chi phí giải pháp;

2. Kết hợp đa thành phần mất nhiều thời gian để hiệu chuẩn và lấy nét, đòi hỏi phải điều chỉnh nhiều lần để thay thế mẫu;

3. Độ khó tích hợp hệ thống cao, khiến việc kết nối trực tiếp với kính hiển vi hoặc thấu kính công nghiệp tiêu chuẩn trở nên khó khăn;

4. Toàn bộ thiết bị cồng kềnh, gây khó khăn cho việc di chuyển linh hoạt nhiều trạm làm việc trong phòng thí nghiệm.

Để giải quyết các vấn đề ngành trong kiểm tra mẫu tĩnh, dòng camera siêu phổ hình ảnh mảng diện rộng FigSpec FS-2X áp dụng kiến trúc quét tích hợp, tích hợp cơ chế quét bên trong thân máy. Không cần thiết bị quét đẩy bên ngoài, việc thu thập dữ liệu siêu phổ hoàn chỉnh có thể hoàn thành đơn giản bằng cách đặt mẫu cố định, biến nó thành giải pháp ưu tiên cho việc thu thập mẫu tĩnh.

II. Điểm nổi bật của công nghệ cốt lõi dòng FigSpec FS-2X

1. Công nghệ lõi FS-2X: lưới truyền dẫn + quét tích hợp + camera khung phụ

Dòng camera siêu phổ FigSpec® FS-2X có cấu trúc phân tách quang phổ truyền dẫn hiệu suất nhiễu xạ cao làm mô-đun quang học chính, kết hợp với bộ phát hiện mảng vùng nhạy cao. Nó cũng tích hợp mô-đun quét hình ảnh tích hợp và camera kính ngắm phụ trợ, giải quyết các thách thức phần cứng của thiết bị phổ siêu phổ truyền thống với cơ chế đẩy và quét bên ngoài cùng các thao tác lấy nét phức tạp.

2. Quét tích hợp trên thân máy, không cần nền tảng chuyển động bên ngoài. Thiết bị quét được tích hợp hoàn toàn bên trong camera, cho phép thu thập phổ siêu phổ hoàn chỉnh chỉ bằng cách giữ mẫu cố định, loại bỏ nhu cầu mua sắm trạm dịch chuyển, đi dây và hiệu chuẩn. Thiết bị có thể được sử dụng với việc gỡ lỗi đơn giản sau khi mở hộp, giảm đáng kể khó khăn trong việc tích hợp hệ thống.

3. Giao diện CMount tiêu chuẩn cho khả năng mở rộng mạnh mẽ. Máy ảnh được trang bị cổng C tiêu chuẩn, có thể kết nối trực tiếp với các ống kính công nghiệp cổng C tiêu chuẩn trên thị trường hoặc kết nối liền mạch với kính hiển vi, cho phép chụp ảnh siêu phổ vi mô. Nó bao phủ nhu cầu đo từ mẫu vĩ mô đến lát cắt vi mô, thích ứng với nhiều kịch bản nghiên cứu và thực nghiệm đa dạng.

4. Camera kính ngắm phụ, những gì bạn thấy là những gì bạn được trang bị. Thiết bị được trang bị camera kính ngắm phụ, cho phép người vận hành giám sát khu vực chụp một cách trực quan và nhanh chóng xác nhận vị trí mẫu mà không cần thu thập dữ liệu xem trước nhiều lần, rút ngắn đáng kể thời gian lấy nét và định vị mẫu, đồng thời nâng cao hiệu quả thí nghiệm.

Cả bộ máy ảnh được đóng gói liền mạch, cấu trúc thân máy nhỏ gọn, một số mẫu cho ánh sáng khả kiến và hồng ngoại gần có trọng lượng dưới 2,8kg, dễ dàng di chuyển và triển khai giữa bàn thí nghiệm và các trạm kiểm tra, nguồn điện sử dụng pin tích hợp, hỗ trợ bố trí linh hoạt.

III. Dòng sản phẩm FS-2X: bao phủ từ ánh sáng khả kiến đến hồng ngoại gần sóng ngắn

Dòng FS-2X bao gồm nhiều mẫu như FS-20, FS-22, FS-23, FS-23-SC, FS-24, FS-25, với phổ phủ từ ánh sáng khả kiến, ánh sáng khả kiến-hồng ngoại gần đến hồng ngoại gần sóng ngắn, các độ phân giải phổ khác nhau, số kênh và cấu hình cảm biến khác nhau, đáp ứng nhu cầu lựa chọn cho các đối tượng kiểm tra khác nhau.

Điểm chung về hiệu suất chính:

· Phổ học thống nhất sử dụng phổ lưới, độ rộng khe 25μm, hiệu suất truyền đạt 60%, mức ánh sáng lạc được kiểm soát ở 0,5%;

· Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu lên đến 600:1, đảm bảo chất lượng dữ liệu phổ trong điều kiện ánh sáng yếu;

· Giao diện dữ liệu: USB 3.0, hỗ trợ hình ảnh ROI tại các khu vực quan tâm, cho phép lựa chọn ROI đơn vùng hoặc đa khu vực để cải thiện tốc độ thu nhận;

· Tốc độ chụp ảnh nhanh nhất là ≤5 giây, cho phép thu thập nhanh các mẫu tĩnh ở toàn phổ phổ thông một cách nhanh chóng.

Mô hình tầm nhìn cận hồng ngoại (400–1000nm) hỗ trợ lên đến 1200 kênh phổ, với độ phân giải phổ tốt hơn 2,5nm, phù hợp để kiểm tra quang học lá cây, trái cây và rau củ, cũng như màn hình; Mô hình sóng ngắn cận hồng ngoại (900–1700nm) sử dụng bộ dò InGaAs, phù hợp cho các tình huống như phân tích thành phần vật liệu và kiểm tra chất lượng thực phẩm nội bộ. HìnhSpec.

FS-23SC sử dụng bộ phát hiện SCMOS với độ phân giải hình ảnh 2048*2048 và dải động 16-bit, phù hợp cho các thí nghiệm khoa học chính xác với yêu cầu cực kỳ cao về dải động và chi tiết hình ảnh.

IV. Các kịch bản ứng dụng chính của FS-2X

Thiết kế quét tích hợp khiến FS-2X lý tưởng cho các kịch bản đo lường khi mẫu đứng yên, phù hợp cho cả nghiên cứu phòng thí nghiệm và thử nghiệm mẫu công nghiệp quy mô nhỏ.

1. Nghiên cứu về sâu bệnh và sinh lý thực vật

Chụp ảnh phổ cao được thực hiện trên lá cây và mẫu thực vật, thu thập dấu vân tay phổ tương ứng với thay đổi diệp lục và độ ẩm, xác định sớm thiệt hại do sâu bệnh và bệnh tật mà không cần di chuyển mẫu. Kết hợp với thấu kính hoặc kính hiển vi, có thể quan sát được đặc điểm phổ mô vi mô của lá, khiến nó được sử dụng rộng rãi trong nông học và thí nghiệm thực vật.

2. Phân loại trái cây và rau quả cũng như kiểm tra chất lượng thực phẩm

Việc đặt tĩnh các mẫu trái cây và rau quả thu thập mọi điểm phổ trên bề mặt trái cây, phân tích độ chín, hàm lượng đường bên trong, các khuyết tật thối rữa và tổn thương ẩn, được sử dụng cho việc đánh giá mẫu phòng thí nghiệm và nghiên cứu sàng lọc mẫu mẻ nhỏ.

3. Kiểm tra màn hình và thiết bị quang học

Đối với màn hình hiển thị, phim quang học và mẫu lớp phủ, thông tin không gian và phổ được thu thập để xác định sự khác biệt về màu sắc, lỗi lớp phủ và các vấn đề về độ đồng đều quang học, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cho việc kiểm tra chất lượng quang học.

4. Phân tích vật liệu và kính hiển vi sinh học

Sau khi kết nối với kính hiển vi, nó cho phép chụp ảnh vi phổ để quan sát các mặt cắt sinh học, vật liệu bột và mẫu màng mỏng, thu thập phổ của từng điểm ảnh ở quy mô hiển vi, hỗ trợ nghiên cứu về vật liệu và y sinh học.

5. Phân tích mẫu khoáng sản và di tích văn hóa

Hình ảnh phổ không tiếp xúc của các mẫu tĩnh để xác định sự khác biệt về thành phần vật liệu, được sử dụng để sàng lọc mẫu và phân tích chiết xuất phổ các vùng đặc trưng.

Mẹo: FS-2X được thiết kế cho các mẫu tĩnh; Nếu vật liệu được phân loại trực tuyến theo chuyển động liên tục trên dây chuyền lắp ráp, có thể chọn các camera siêu phổ FigSpec FS-1X, tạo thành một kịch bản bổ sung cho FigSpec.

V. Tham khảo chọn mẫu: Cách chọn mẫu FS-2X phù hợp

Nhiều người dùng chọn camera siêu phổ và có xu hướng mù quáng theo đuổi các kênh và dải rộng nhất. Trên thực tế, lựa chọn nên dựa trên đặc tính phổ của chất được kiểm tra:

1. Nếu đối tượng có sự khác biệt đáng kể về màu sắc hoặc đặc tính ánh sáng nhìn thấy (khuyết điểm về lá, màn hình, hoặc trái cây hoặc rau củ), ưu tiên FS-22 và FS-23 trong dải 400-1000nm; Để dải động siêu cao, chọn FS-23-SC;

2. Để xác định thành phần bên trong, dầu và đặc tính độ ẩm của mẫu, chọn sóng ngắn 900–1700nm gần hồng ngoại FS-24 và FS-25;

3. Đối với hình ảnh hiển vi, chú ý đến khoảng cách làm việc và các thông số trường nhìn, đồng thời xác nhận sự tương thích giữa các giao diện giữa thấu kính và kính hiển vi;

4. Ưu tiên xác nhận: độ phân giải phổ, số kênh, loại cảm biến, độ phân giải hình ảnh và tốc độ hình ảnh; Chức năng ROI có thể rút ngắn đáng kể thời gian thu nhận và được khuyến nghị cho các thí nghiệm.

Ngoài phần cứng, phần mềm hỗ trợ còn hỗ trợ hiệu chỉnh phản xạ, trích xuất đường cong phổ, phân tích vùng ROI, đồng thời cung cấp bộ kit phát triển SDK, giúp người dùng dễ dàng tích hợp với các thuật toán độc quyền cho phát triển FigSpec phụ.

VI. Tóm tắt: Quét tích hợp định nghĩa lại việc thu thập siêu phổ các mẫu tĩnh

Các hệ thống siêu phổ truyền thống thường kết hợp "camera + cơ chế quét ngoài", điều này phức tạp và tốn kém để gỡ lỗi. Camera siêu phổ hình ảnh mảng diện rộng FigSpec FS-2X tích hợp cơ chế quét vào cơ thể, hoàn thiện việc thu thập mẫu tĩnh một cách tích hợp, loại bỏ nhu cầu về nền tảng di chuyển bên ngoài và hạ thấp ngưỡng thiết lập.

Bao phủ toàn bộ phổ từ ánh sáng nhìn thấy đến cận hồng ngoại sóng ngắn, cung cấp nhiều mẫu cảm biến để lựa chọn, và cổng C có thể mở rộng linh hoạt các thấu kính và kính hiển vi. Kết hợp với các camera kính ngắm phụ trợ, nó cân bằng giữa hiệu suất chụp ảnh và dễ sử dụng, khiến nó trở thành thiết bị ưu tiên để thu thập phổ siêu phổ các mẫu tĩnh trong phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học và kiểm tra mẫu theo lô nhỏ.

Nếu bạn đang xây dựng một nền tảng phát hiện siêu phổ mẫu tĩnh, bạn có thể đưa FS-2X vào danh sách so sánh lựa chọn, khớp với mô hình dải tương ứng dựa trên đặc điểm phổ của mẫu của bạn để đạt được khả năng thu thập phổ tích hợp hiệu quả và ổn định.

FS-2X Máy ảnh siêu phổ quét tích hợp | Không cần bệ chuyển động bên ngoài