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高感度・低ノイズ 分光器 SensLine

高感度・低ノイズ 分光器  SensLine

高感度・低ノイズ 分光器  SensLine
高感度・低ノイズ 分光器  SensLine
高感度・低ノイズ 分光器  SensLine
Avantes

蛍光・発光・ラマンなど、低光量・微弱光測定に最適。高感度・小型分光器

Avantes社のSensLineシリーズは、ラマン分光、蛍光分析、半導体ウェーハ応力計測など、微弱光の測定や微小なスペクトル変化を高精度に捉えるために開発された高感度・低ノイズの分光器シリーズです。
ペルチェ電子冷却(TE-Cooling)技術により、検出器の熱励起暗電流ノイズを大幅に低減(周囲温度比最大-35°C冷却)。長時間の露光(積分時間)設定が可能となり、従来の一般的な分光器ではノイズに埋もれてしまっていた微小なスペクトル変化や散乱光を高S/N比で検出することが可能です。

高感度チェルニー・ターナー光学ベンチ、裏面照射型CCD、高NA設計など、測定ニーズに応じた多様な検出器・光学系モデルを展開し、バイオメディカル診断やラマン分光分析などの高感度測定から、高速性が求められるインラインプロセス制御まで、要求の厳しいあらゆる分光計測に最適なソリューションを提供します。

お客様の測定に応じて最適な分光器および製品構成をご提案いたしますので、お問い合わせください。

高感度分光器(SensLine) の特徴

SensLine 分光器

  • 高感度
    量子効率の高い裏面照射型CCDを搭載し、紫外・近赤外域においても高い感度を実現。
    独自設計の高感度光学ベンチを採用し、光を効率よく検出器へ取り込むことで、微弱な信号を捉えます。
  • ペルチェ電子冷却による低ノイズ
    ペルチェ素子で検出器を冷却し、熱によるダークノイズを大幅に低減。
    長い露光時間設定(AvaSpec-HERO:最大180秒)で蛍光や微弱なラマン散乱光の測定が可能となります。
  • 高速データ転送
    AS7010制御基板を搭載し、USB 3.0(5 Gbps)およびGigabit Ethernet(1 Gbps)に対応。
    5.2 ms/スキャンの高速データ通信が可能で、リアルタイムでの反応モニタリングやインライン自動検査システムに対応します。
  • 測定環境・用途に合わせた対応が可能
    超低迷光(ULS)、高感度(HS)、高感度・小型(HSC)の3種類の光学ベンチを用意。また、回折格子とスリットを選んで、波長範囲や分解能を用途に合わせて設定することが可能です。

高感度分光器(SensLine) の製品情報

モデル一覧

モデル 検出器
タイプ
電子冷却
(TEC)
S/N比 主な用途・特長
AvaSpec-
HERO
SensLine-Avaspec-HERO 裏面照射型
CCD
1024×58 pixels
あり 1200 : 1 高感度・高分解能を両立した最上位モデル。超高S/N比・広ダイナミックレンジ。微弱光、長時間測定においても卓越したSN比を発揮。
AvaSpec-
ULS2048×64
TEC-EVO
SensLine-AvaSpec-ULS2048x64TEC-EVO 裏面照射型
CCD
2048×64 pixels
あり 800 : 1 高分解能・高感度。シリコンウェーハ応力・結晶性評価、ラマン分析向け
AvaSpec-
HS2048XL-
EVO
SensLine-AvaSpec-HS2048XL-EVO 裏面照射型
CCD
2048×512 pixels
あり 1000 : 1 NA 0.22の大口径光学ベンチ。高感度。
AvaSpec-
ULS2048×64-
EVO
AvaSpec-ULS2048x64-EVO 裏面照射型
CCD
2048×64 pixels
なし
(非冷却)
500 : 1 短時間露光での高感度測定に最適。
AvaSpec-
ULS2048XL+
ULS2048XLplus Tall素子
裏面照射型
CCD
2048×64 pixels
なし
(非冷却)
450 : 1 UV〜NIRに高い応答性。コストパフォーマンスに優れたモデル。

高感度分光器(SensLine) の仕様

AvaSpec-HEROは、高い感度と高い分解能の両方が必要な用途向けの分光器です。
焦点距離100mm・NA 0.13の高感度・小型(HSC:High-Sensitivity Compact)光学ベンチと、冷却・裏面照射型CCD(1024×58 ピクセル)を組み合わせています。
高性能なA/Dコンバーターを備えたAS7010基板を採用し、USB 3.0とEthernetによる高速通信に対応。微弱光の測定で長い積分時間を使用しても、優れたS/N比を保ちます。スリットは交換が可能です。

品番AvaSpec-HERO
(AvaSpec-HSC1024x58TEC-EVO)
高感度分光器 AvaSpec-HERO
電子冷却
(TE-Cooling)
あり(1段TE冷却)
光学ベンチHSC 高感度対称型設計
(焦点距離 100 mm / NA 0.13)
検出器裏面照射型CCD
(1024×58 pixels)
測定波長範囲200 ~ 1160 nm
波長分解能0.2 ~ 7 nm(構成による)
迷光0.5 %(回折格子による)
感度
[counts/µW/ms]
445,000
S/N比1200 : 1
ダイナミックレンジ40,000
ダークノイズ-
A/Dコンバーター16ビット、250 kHz
積分時間
(露光時間)
5.2 ms ~ 180 s
スリット交換式(10, 25, 50, 100, 200, 500 µm)
通信
インターフェース
USB 3.0(5 Gbps)
Gigabit Ethernet(1 Gbps)
デジタルIOHD-26 コネクタ
アナログ入力 2、アナログ出力 2
デジタル双方向 3
トリガー、同期、ストロボ、レーザー
サンプル速度5.2 ms/スキャン(オンボード平均時)
データ転送速度5.2 ms/スキャン(USB3、ETH)
電源12 VDC、1.5 A
外形寸法185 × 161 × 185 mm
重量3.5 kg
主な用途高感度と高分解能の両立が必要な測定、
微弱光の長時間測定

裏面照射型CCD(2048×64ピクセル、高さ0.89 mm)と超低迷光(ULS:Ultra-Low Stray light)光学ベンチを採用した分光器で、「TE冷却(長時間露光・低ノイズ)」と「非冷却」の2つのモデルを用意しています。

AvaSpec-ULS2048×64TEC-EVO:TE冷却モデル

AvaSpec-ULS2048×64TEC-EVOは、超低迷光の光学ベンチにペルチェ冷却を搭載し、CCDを周囲温度から最大-30 ℃冷却します。
ダークのベースラインとPRNU(画素ごとの感度ばらつき)を大幅に改善し、ダークノイズを2~3分の1に低減。最大120秒の長い積分時間でも低ノイズで測定でき、蛍光や微弱なラマン測定などの低照度アプリケーションに最適です。スリットは交換が可能です。

AvaSpec-ULS2048×64-EVO:非冷却モデル

AvaSpec-ULS2048×64-EVOは、冷却モデルULS2048×64TEC-EVOの非冷却版です。
裏面照射型CCD(2048×64ピクセル)を搭載し、紫外・近赤外域の用途に適しています。

積分時間が2秒未満の用途では、多くの場合冷却は不要です。UV域の高い応答性と高さ0.89mmの検出器により、大気中の微量成分を測定する差分吸収分光法(DOAS)で世界的な実績があります。
2次光の影響を低減する次数カットフィルタや、深紫外(DUV)測定用のパージポートもオプションで用意しています。

品番 AvaSpec-ULS2048×64
TEC-EVO
AvaSpec-ULS2048×64
-EVO
高感度冷却分光器 AvaSpec-ULS2048x64TEC-EVO 高感度分光器 AvaSpec-ULS2048x64-EVO
電子冷却
(TE-Cooling)
あり
(周囲温度比 最大-30 ℃ /
推奨設定 5 ℃)
なし
(非冷却)
光学ベンチULS 超低迷光 対称型チェルニー・ターナー設計
(焦点距離 75 mm)
検出器裏面照射型CCD・低ノイズ版
(2048×64 pixels)
裏面照射型CCD
(2048×64 pixels / 高さ 0.89 mm)
測定波長範囲200 ~ 1160 nm
波長分解能0.09 ~ 20 nm(構成による)
迷光< 1 %(回折格子による)
感度
[counts/µW/ms]
300,000650,000
S/N比550 : 1450 : 1
ダイナミックレンジ-6,100
ダークノイズ冷却により2~3分の1に低減11.5 counts RMS
A/Dコンバーター16ビット、500 kHz16ビット、1.33 MHz
積分時間
(露光時間)
9.7 ms ~ 120 s2.4 ms ~ 25 s
スリット交換式(25, 50, 100, 200, 500 µm)10, 25, 50, 100, 200, 500 µm
(交換式はオプション)
通信
インターフェース
USB 3.0(5 Gbps)
Gigabit Ethernet(1 Gbps)
デジタルIOHD-26 コネクタ
アナログ入力 2、アナログ出力 2
デジタル双方向 13
トリガー、同期、ストロボ、レーザー
サンプル速度9.7 ms/スキャン(オンボード平均時)2.44 ms/スキャン(RAM保存時)
データ転送速度9.7 ms/スキャン(USB3、ETH)2.44 ms/スキャン(USB3)
電源12 VDC、1.5 AUSB給電 885 mA
または外部 12 VDC、420 mA
外形寸法185 × 145 × 184 mm175 × 127 × 44.5 mm
重量3.5 kg1.18 kg
主な用途蛍光測定、
微弱なラマン測定など
長時間露光・低ノイズが必要な測定
積分時間2秒未満の測定、
UV測定、
大気計測(DOAS)

14×500 µmの大型ピクセルを持つ裏面照射型CCD検出器を採用し、紫外から近赤外領域(190/200 ~ 1160 nm)において高い量子効率を誇る分光器です。
最短2μsからの積分時間に対応します。

AvaSpec-HS2048XL-EVO:高感度・NA 0.22モデル

NA 0.22(焦点距離 37.5 mm)の高感度(HS:High-Sensitivity)光学ベンチで優れたスループットを実現し、大型ピクセル(14×500 µm)の裏面照射型CCD(2048ピクセル)で検出します。
感度は1,250,000 counts/µW/msです。大型の一次元ピクセルにより、紫外(200-400 nm)と近赤外(950-1160 nm)で特に高い効率を持ちながら、可視域の感度も維持しています。

「AvaSpec-HS2048XL-EVO」は、特に紫外・可視・近赤外の拡散反射測定や蛍光測定に適しています。

AvaSpec-ULS2048XL+:深紫外対応・超低迷光モデル

大型ピクセル(14×500 µm)の裏面照射型CCDを搭載し、紫外・可視・近赤外の全域で高い感度と効率を発揮する分光器です。190 nmの深紫外域から測定できます。
最短2 µsの積分時間とUSB 3.0/Gigabit Ethernetによる高速通信でリアルタイムの測定が可能。像の残り(イメージラグ)を従来器の最大10分の1に低減しました。

「AvaSpec-ULS2048XL+」は、バイオ分野の蛍光検出、環境汚染物質の分析、農業・食品の品質管理などに適しています。交換式スリットを選べる標準版と、装置組み込み用にステンレス製のEMC対応筐体を採用したOEM版があります。

品番 AvaSpec-HS2048
XL-EVO
AvaSpec-ULS2048
XL+
高感度分光器 AvaSpec-HS2048XL-EVO 高感度分光器 AvaSpec-ULS2048XL+
電子冷却
(TE-Cooling)
なし(非冷却)
光学ベンチHS 高感度 非対称型設計
(焦点距離 37.5 mm / NA 0.22 / f/2.27)
ULS 超低迷光 対称型チェルニー・ターナー設計
(焦点距離 75 mm)
検出器裏面照射型CCD
(2048 pixels / 14×500 µm)
裏面照射型CCD HAM S11155
(2048 pixels / 14×500 µm)
測定波長範囲200 ~ 1160 nm190 ~ 1160 nm(深紫外対応)
波長分解能1 ~ 20 nm(構成による)-
迷光< 1 %
感度
[counts/µW/ms]
1,250,000-
S/N比525 : 1
ダイナミックレンジ14,90014,500
ダークノイズ-5 counts
A/Dコンバーター16ビット、1 MHz16ビット、857 kHz
積分時間
(露光時間)
2 µs ~ 600 s2 µs ~ 20 s
スリット10, 25, 50, 100, 200, 500 µm10, 25, 50, 100, 200, 500 µm
(交換式はオプション)
通信
インターフェース
USB 3.0(5 Gbps)
Gigabit Ethernet(1 Gbps)
デジタルIOHD-26 コネクタ
アナログ入力 2、アナログ出力 2
デジタル入力 3、デジタル出力 12
トリガー、同期
HD-26 コネクタ
アナログ入力 2、アナログ出力 2
デジタル入力 3、デジタル出力 12
(レーザー、ストロボ出力含む)
トリガー入力
サンプル速度2.44 ms/スキャン(オンボード平均時)-
データ転送速度2.44 ms/スキャン(USB3)2.5 ms/スキャン
(最短積分時間 2 µs時)
電源USB給電 700 mA
または外部 12 VDC、360 mA
USB給電 5 V
または外部 5 ~ 12 V
外形寸法175 × 165 × 85 mm175 × 127 × 44.5 mm
重量1.95 kg1.18 kg
主な用途拡散反射測定(UV・VIS・NIR)、
蛍光測定など
分解能より感度を重視する測定
深紫外(190 nm~)の分析、
バイオ蛍光検出、環境分析、
農業・食品の品質管理、OEM

製品に関するご注意

  • ※ 製品改良のため、仕様・外観・構成等は、予告なく変更となる場合がございます。あらかじめご了承ください。

アプリケーション

高感度・低ノイズ・高分解能のSensLineシリーズは、蛍光・発光・ラマンなど、微弱光の分光測定や僅かなスペクトルの違いの識別に幅広く活用できます。

医療・バイオメディカル診断
  • がん境界検出・病理診断
    • 手術中における腫瘍境界(乳癌、脳腫瘍、口腔腫瘍等)のリアルタイム同定、癌治療応答モニタリング
    • 血液分析:血液や尿などの生体試料からの病原体、生体バイオマーカーの非破壊特定
    • 健康な組織と病変組織の識別
    • 微弱蛍光測定: 生体分子や蛍光色素が発する微弱な蛍光スペクトルの検出
ラマン分光分析・化学物質同定
  • 分子指紋の解析
    • 共有結合分子の非弾性散乱を利用した分子構造、結晶性、状態変化、応力・歪みの非接触モニタリング
  • 医薬品の受入検査
    • 透明な容器や包装の上から、医薬品有効成分(API)や添加剤を未開封で迅速同定

Avantes社ではSensLineシリーズの分光器、高安定レーザー、ラマン用プローブ、ソフトウェアをワンパッケージにしたラマン分光システムも用意しており、ラマン分光測定を即座に開始することが可能です。

ラマン分光システム AvaRaman 詳細

ラマン分光解析システム AvaRaman
半導体・太陽電池検査
  • 結晶性の評価
    • 太陽電池用シリコンウェーハの品質管理において、結晶シリコン(521 cm-1ピーク)とアモルファスシリコン(480 cm-1ピーク)の構造判別
  • 内部応力・歪みの測定
    • 製造工程で発生する歪みや格子振動の変化に起因する、521 cm-1ピークの微小な波数シフトの検知
農業・食品
  • 非破壊品質評価
    • 食肉の品質管理
    • 食品選別工程のリアルタイムモニタリング
    • 卵や牛乳中の細菌検知
    • 果物の品質検査
セキュリティ・犯罪鑑識
  • 危険物・薬物の現場特定
    • 空港や現場検査における爆発物の検出
    • 麻薬・違法薬物の同定
    • 鑑識分析および微量化学痕跡センシング

技術情報

それぞれのモデルで、回折格子やスリットを選択することで、用途に適した対応波長や分解能の製品をお選びいただくことが可能です。
各モデルの回折格子やスリットのラインナップをご確認ください。

回折格子(グレーティング)の選定

回折格子のLines/mmとブレイズ波長(Blaze)の組み合わせによって、測定可能な波長範囲および分散(波長分解能)が決定されます。

AvaSpec-HERO | 回折格子 選定表
用途・波長域 波長範囲 [nm] 波長幅 [nm] Lines / mm ブレイズ波長
[nm]
オーダーコード
UV/VIS/NIR190 – 1100910246230HSC0246-0.23
UV/VIS/NIR200 – 1160770 – 760300300HSC0300-0.30
UV/VIS/NIR250 – 1160770 – 760300420HSC0300-0.42
VIS/NIR250 – 1160577 – 553400550HSC0400-0.55
UV/VIS200 – 850373 – 345600400HSC0600-0.40
UV/NIR200 – 1160373 – 345600650HSC0600-0.65
VIS/NIR500 – 1160268 – 220830900HSC0830-0.90
UV/VIS200 – 1160182 – 1301200400HSC1200-0.40
ラマン分析等 (VIS/NIR)500 – 1050182 – 1301200750HSC1200-0.75
高分解能 UV/VIS190 – 50084 – 612400270HSC2400-0.27
AvaSpec-ULS2048x64(TEC)-EVO / ULS2048XL+ | 回折格子 選定表
用途・波長域 波長範囲
[nm]
波長幅
[nm]
Lines / mm ブレイズ波長
[nm]
オーダーコード
UV/VIS/NIR200 – 1160
(190–1160 XL+)
960300300UA
UV/VIS/NIR200 – 1100
(190–1160 XL+)
900300300 / 1000UNA-DB
UV/VIS200 – 850
(190–850 XL+)
520600300UB
UV200 – 750
(190–750 XL+)
250 – 2201200250UC
UV200 – 650
(190–650 XL+)
165 – 1451800250UD
UV200 – 580
(190–580 XL+)
115 – 702400250 (300)UE
UV200 – 400
(190–400 XL+)
70 – 453600250 (300)UF
UV/VIS250 – 850520600400BB
VIS/NIR300 – 1160860300500VA
VIS360 – 1000500600500VB
VIS300 – 800250 – 2001200500VC
NIR500 – 1050500600750NB
NIR500 – 1050220 – 1501200750NC
NIR600 – 1160350 – 300830800SI
NIR600 – 11605006001000IB
AvaSpec-HS2048XL-EVO | 回折格子 選定表
用途・波長域 波長範囲
[nm]
波長幅
[nm]
Lines / mm ブレイズ波長
[nm]
オーダーコード
UV/VIS/NIR200 – 1160900500330HS500-0.33
UV/VIS200 – 6604401000250HS1000-0.25
UV200 – 850520600300HS600-0.30
UV/VIS200 – 850520600400HS600-0.40
UV/VIS300 – 1160860500560HS500-0.56
VIS360 – 1000500600500HS600-0.50
NIR500 – 1050500600750HS600-0.75
VIS350 – 850460900550HS900-0.55
VIS400 – 7223221200500HS1200-0.50
NIR600 – 1160350830900HS830-0.90
NIR750 – 99024012001000HS1200-1.0

スリット(入射スリット)サイズの選定

スリット幅を小さくすると波長分解能(FWHM)が向上し鋭いピークを識別できますが、入射光量が減少します。一方、スリット幅を大きくすると集光効率・感度が向上するため、極微弱光測定に有効です。

AvaSpec-HERO | スリット幅別 波長分解能(FWHM)
分解能(FWHM)[nm] スリット幅
25 µm 50 µm 100 µm 200 µm 500 µm
grating
Lines / mm
2462.102.704.157.9017.00
3001.802.303.406.5014.00
4001.451.602.605.1012.00
6000.851.101.703.407.50
8300.600.701.252.305.00
12000.400.480.801.453.50
24000.300.360.500.801.75
AvaSpec-ULS2048x64(TEC)-EVO / ULS2048XL+ | スリット幅別 波長分解能(FWHM)
分解能(FWHM)[nm] スリット幅
10 µm 25 µm 50 µm 100 µm 200 µm 500 µm
grating
Lines / mm
3001.401.502.504.809.2021.30
6000.70–0.80*0.75–0.85*1.202.404.6010.80
8300.42–0.48*0.50–0.58*0.931.703.408.50
12000.25–0.31*0.37–0.43*0.52–0.66*1.102.305.40
18000.17–0.21*0.26–0.32*0.34–0.42*0.801.603.60
24000.12–0.18*0.18–0.24*0.26–0.34*0.44–0.64*1.102.70
36000.08–0.12*0.11–0.15*0.190.400.801.80

* 回折格子の開始波長により異なります(開始波長が長いほど分散が大きくなります)。

※ 数値はAvaSpec-ULS2048x64TEC-EVOのメーカー公表値です。AvaSpec-ULS2048x64-EVO/ULS2048XL+では3600 Lines/mm・10 µmが0.09–0.12 nm、ULS2048XL+では600 Lines/mm・10 µmが0.75–0.80 nm、1800 Lines/mm・200 µmが1.50 nmとなります。

AvaSpec-HS2048XL-EVO | スリット幅別 波長分解能(FWHM)
分解能(FWHM)[nm] スリット幅
10 µm 25 µm 50 µm 100 µm 200 µm 500 µm
grating
Lines / mm
5002.604.505.506.5013.0022.00
6002.203.804.505.507.5018.00
830*2.103.604.005.007.0015.00
900*2.003.503.804.806.8014.50
1000*1.903.303.604.606.6014.00
1200*1.803.003.304.306.2013.50

* 理論値です。

交換可能スリット(RS:Replaceable Slit)機構およびスリットキット(Slit kit)

SensLineシリーズは、スリットを容易に交換・着脱できる「交換可能スリット(-RS)」機構に標準対応しています。測定用途、目的に応じて「波長分解能を優先」するか「光量感度を優先」するかを即座に変更することが可能です。

交換可能スリット(RS)機構 | オプション選定表

品番 仕様・内容
SLIT-XX-RS 交換用スリット単体
(SMAコネクタ仕様)。XX = 10, 25, 50, 100, 200, 500 µm
SLIT-XX-RS-FCPC 交換用スリット単体
(FC/PCコネクタ仕様)。
XX = 10, 25, 50, 100, 200, 500 µm
SLITKIT-SMA 交換用スリットセット
(25, 50, 100, 200, 500 µm各1個および専用交換工具付属、SMAコネクタ用)
SLITKIT-FCPC 交換用スリットセット
(25, 50, 100, 200, 500 µm各1個および専用交換工具付属、FC/PCコネクタ用

オーダーソーティングフィルター(OSF / OSC)

広帯域(200〜1100 nm等)測定において、高次数光(2次光・3次光の影響)の偽ピークノイズをカット・除去するための長波長透過フィルター(OSF)またはフィルターコーティング(OSC)をご指定いただけます。

オーダーソーティングフィルター(OSF / OSC) | オプション選定表

品番 仕様・用途
OSF-YYY-3 高次光カット用ロングパスフィルター(厚さ 3 mm)。
YYY = 305, 385, 395, 475, 515, 550, 600 nm
OSC-HSC300 / 600 AvaSpec-HERO 用 検出器直接塗布型
オーダーソーティングコーティング
OSC-UA / OSC-UB UA / UB グレーティング用 リニア可変 /
ロングパスオーダーソーティングコーティング

ラマン分光システム AvaRaman / AvaRaman Bundle(Avantes社)

Avantes社の高感度分光器、高安定レーザー、解析ソフトをパッケージ化したラマン分光システム。測定用途・仕様に応じて製品モデルを選択できます。

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