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德國 Gigahertz-Optik BTS2048-UV-S 這是一款用于紫外線測量的高品質(zhì)緊湊型光譜輻射計(jì)。
? 與雙單色儀相當(dāng)?shù)母唠s散光減少；
? 超快速接口和電子快門；
? 高光學(xué)分辨率；
? 適合各種測量任務(wù)（UV LED、氘燈、鎢絲燈到太陽輻射）；
? 高雜散光減少有助于將精確校準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為精確測量。
提名 2018 年巴伐利亞創(chuàng)新獎(jiǎng)。
BTS2048-UV-S是一款高質(zhì)量光譜輻射計(jì)，其緊湊的設(shè)計(jì)和精致的光學(xué)、電子和機(jī)械接口使其非常適合集成到復(fù)雜的工業(yè)和科學(xué)測量任務(wù)中。
這款出色的光譜輻射計(jì)的突出特點(diǎn)之一是其 BiTec 傳感器（請參閱有關(guān) BiTec 傳感器的技術(shù)文章）。它結(jié)合了光電二極管的特殊性能和背照式 CCD 二極管陣列的特殊性能。通過對兩個(gè)傳感器的測量信號(hào)進(jìn)行雙邊校正，BiTec 傳感器可確保在大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的輻射和光譜輻射測量值。
由 2048 個(gè)像素組成的二極管陣列具有 190 nm 至 430 nm 之間的可用光譜響應(yīng)度范圍。它具有0.7 nm的光學(xué)帶寬和0.13 nm/像素的像素分辨率。由于背照式 CCD 芯片采用背照式技術(shù)，與傳統(tǒng)的前照式 CCD 芯片相比，該 CCD 芯片的靈敏度要高得多。此外，CCD 采用一級(jí)冷卻 (1TEC)。
它的另一個(gè)特點(diǎn)是背照式CCD探測器配備了電子快門。這使得在閃光內(nèi)進(jìn)行測量成為可能。結(jié)合多樣化的觸發(fā)功能、2μs 至 60000ms 的集成時(shí)間、強(qiáng)大的微處理器和非常快的 LAN 接口（完整數(shù)據(jù)文件需要 7ms），BTS2048-UV-S 適合廣泛的應(yīng)用。
為了促進(jìn) CCD 傳感器動(dòng)態(tài)范圍的最佳利用并克服大多數(shù)陣列光譜輻射計(jì)在紫外范圍內(nèi)的問題，在光束路徑中安裝了一個(gè)遙控濾光輪（打開、關(guān)閉、光學(xué)濾光片）。該濾波器與智能測量和雜散光校正程序相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn) BTS2048-UV-S 的高質(zhì)量測量。結(jié)果與雙單色儀結(jié)果相當(dāng)（見圖）。然而，測量持續(xù)時(shí)間明顯縮短。
BTS2048-UV-S 配備了一組專門針對太陽模擬器等太陽輻照度測量而優(yōu)化的濾光片。與其他光譜輻射計(jì)相比，這些濾光片可實(shí)現(xiàn)出色的雜散光抑制，從而使該設(shè)備的性能與雙單色儀處于同一水平。這里介紹了直接比對研究的結(jié)果。另請參閱此處用于室外測量的 BTS2048-UV-S-WP 版本。
然而，BTS2048-UV-S 不僅可用于太陽輻照度測量，還可用于其他紫外線源的測量。它還提供兩種不同的優(yōu)化測量模式，使用光學(xué)濾波器進(jìn)行一般雜散光校正測量。其中一種模式基于超出范圍的雜散光校正，第二種模式基于使用帶通濾波器進(jìn)行雜散光校正。 Gigahertz-Optik 的雜散光校準(zhǔn)技術(shù)與進(jìn)一步的數(shù)學(xué)雜散光校正方法相結(jié)合，可在測量紫外線源時(shí)實(shí)現(xiàn)卓越的雜散光抑制。另請參閱我們關(guān)于光譜輻射計(jì)雜散光減少的技術(shù)文章。可根據(jù)要求選擇性地提供 BTS2048-UV-S 附加雜散光校正矩陣的校準(zhǔn)。
至于輸入光學(xué)器件，BTS2048-UV-S 具有一個(gè)帶有余弦校正視場的集成擴(kuò)散器窗口。未使用光導(dǎo)的事實(shí)提高了靈敏度和校準(zhǔn)穩(wěn)定性。將余弦校正視場的 f2 調(diào)整至小于 3%，使得可以使用 BTS2048-UV-S 直接測量絕對輻射被測量
? 輻照度（W/m2）；
? 光譜輻照度 (W/(m2 nm))；
? 輻射強(qiáng)度（W/sr）；
? 光譜輻射強(qiáng)度（W/sr nm）。
與積分球結(jié)合使用時(shí)，BTS2048-UV-S 是測量輻射功率和光譜輻射功率的最佳測光計(jì)。前綴漫射器窗口可以定位在球體中，從而創(chuàng)建不間斷的半球形視場。 Gigahertz-Optik 生產(chǎn)各種積分球以及必要的配件，例如校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。
BTS2048-UV-S 通過 USB 2.0 或以太網(wǎng)接口進(jìn)行控制。就通信速度而言，以太網(wǎng)端口優(yōu)于USB2.0接口。此外，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備發(fā)生在 BTS2048-UV-S 中，以優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸速度。為此，集成了一個(gè)獨(dú)立的高性能微處理器。
BTS2048-UV-S交付內(nèi)容之一是S-BTS2048用戶軟件。它必須提供的特色功能之一是可以由用戶單獨(dú)配置的靈活桌面。這需要一個(gè)混合體，用戶可以從中選擇圖形和數(shù)字顯示窗口：
? 以十進(jìn)制或科學(xué)表示形式自由定義的數(shù)字顯示。變焦功能。
? 輻射、光譜和其他被測量的數(shù)字顯示字段。
? 所選測量參數(shù)的測量協(xié)議。
? CIE 1931 色度圖。變焦功能。
? 光譜。變焦功能。
? 數(shù)據(jù)記錄儀。變焦功能。
? ETC。
BTS2048-UV-S 及其配件的校準(zhǔn)由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室參考國家和國際校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)對光學(xué)被測量 進(jìn)行。
| 產(chǎn)品圖 | |
 |  |
| BTS2048-UV可以直接插在積分球上（圖中為結(jié)構(gòu)相同的BTS2048-VL） | BTS2048-UV-S 和標(biāo)準(zhǔn)雙單色儀的日光測量比較。與雙單色儀約 1.5 分鐘的測量時(shí)間相比，BTS2048-UV-S 在幾秒的測量時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到大致相同的質(zhì)量。 |
 |  |
| 以太網(wǎng)接口減少了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間 | 用于 BTS2048-UV-S 的 S-BTS2048 軟件 |
| （1）常規(guī) | |||
| 典型應(yīng)用： | 用于光譜輻照度、紅斑等的照度計(jì)。 | ||
| 測量數(shù)量： | 光譜輻照度 (W/(m2 nm))、輻照度 (W/m2)、峰值波長、中心波長、質(zhì)心波長、紅斑?？蛇x積分球：另外光譜輻射功率 (W/nm) 和輻射功率 (W)。 | ||
| 輸入光學(xué)器件： | 擴(kuò)散器，余弦校正視場 (f2 ≤ 3 %)。 | ||
| 濾光輪： | 8 個(gè)位置（打開、關(guān)閉、光學(xué)濾鏡）。用于遠(yuǎn)程暗電流測量和雜散光減少。 | ||
| BiTec： | 可以使用二極管和陣列進(jìn)行并行測量，從而通過二極管對陣列進(jìn)行線性校正，并分別通過a*(s z ( λ )) F*(s z ( λ )) 在線校正二極管的光譜失配。 | ||
| 校準(zhǔn)不確定度： | 光譜輻照度 | ||
| λ | u(k=2) | ||
| (200 - 239) nm | ± 9 % | ||
| (240 - 339) nm | ± 6.8 % | ||
| (340 - 359) nm | ± 5 % | ||
| (360 - 399) nm | ± 4.3 % | ||
| (400 - 430) nm | ± 4 % | ||
| 光譜輻照度響應(yīng)度 (200 - 430) nm | |||
| （3）光譜探測器 | |||
| 積分時(shí)間： | 2μs - 60s *1 | 光譜范圍： | (190 - 430) nm |
| 光帶寬： | 0.8 nm | 像素分辨率： | ~0.13 nm/像素 |
| 像素?cái)?shù)： | 2048 | 芯片： | 高靈敏度背照式 CCD 芯片，一級(jí)冷卻 (1TEC) |
| 模數(shù)轉(zhuǎn)換器： | 16bit（25 ns 指令周期時(shí)間） | 峰值波長： | ± 0.05 nm |
| 帶通校正： | 支持?jǐn)?shù)學(xué)在線帶通校正 | 線性度： | 完全線性化芯片>99.6% |
| 雜散光： | 越界方法 < 1E-4 *3； | 基線噪聲： | 5 cts *4 |
| 帶通法 < 1E-5 *3。 | 信噪比： | 5000 *5 | |
| 動(dòng)態(tài)范圍： | >9 震級(jí) | 光譜輻照度響應(yīng)范圍： | (3E-5 - 3E4) W/(m2nm) @325nm *6*7 |
| 典型測量時(shí)間： | (250 - 400) nm 鹵素?zé)舻?W/m2 | ||
| 1 | 4,4 s | ||
| 10 | 440 ms | ||
| 100 | 44 ms | ||
| 測量模式： | 標(biāo)準(zhǔn)測量模式： | 200 nm 至 430 nm； | |
| 超出范圍雜散光校正測量模式 (OoR SLC)： | 200 nm 至 430 nm； | ||
| 用于太陽能測量的雜散光校正帶通模式（太陽能 BP SLC）： | 285 nm 至 420 nm； | ||
| 通用雜散光校正帶通測量模式 (BP SLC)： | 245 nm 至 420 nm。 | ||
| （4）一體式探測器 | |||
| 測量時(shí)間： | (0.1 - 6000) ms | 測量范圍： | 七 (7) 個(gè)測量范圍，具有卓越的偏移校正功能 |
| 校準(zhǔn)： | 輻照度±6%* 10 | 模數(shù)轉(zhuǎn)換器： | 16bit |
| 測量范圍： | 可選： (5E-3 - 2E5) W/m2 *11 | ||
| 篩選： | 可選：對 220 nm 至 360 nm 范圍內(nèi)的矩形函數(shù)的響應(yīng)度進(jìn)行數(shù)學(xué)調(diào)整（使用測得的光譜數(shù)據(jù)對輻射函數(shù)進(jìn)行 SMCF 在線校正）。** 二極管的光譜響應(yīng)度不對應(yīng)于矩形函數(shù)（光學(xué)濾波器不可能）。當(dāng)測量光譜偏離積分檢測器（UV LED，峰值為 405 nm）的光源時(shí)，使用 SMCF 校正測量結(jié)果。該校正的不確定性取決于測量光譜（噪聲）的質(zhì)量和校正因子（光譜范圍）的大小。 | ||
| （5）其它 | |||
| 微處理器： | 32位用于設(shè)備控制，16位用于CCD陣列控制，8位用于光電二極管控制 | ||
| 接口： | USB V2.0、以太網(wǎng)（LAN UDP協(xié)議）、RS232、RS485 | ||
| 數(shù)據(jù)傳輸： | 標(biāo)準(zhǔn)為 2048 個(gè)浮點(diǎn)數(shù)組值，通過以太網(wǎng) 7ms，通過 USB 2.0 140 ms | ||
| 輸入接口： | 2x (0 - 25) VDC，1x 光電耦合器隔離 5 V / 5 mA | ||
| 輸出接口： | 最大 2x 集電極開路最大 25V 500毫安 | 扳機(jī)： | 合并觸發(fā)輸入（不同選項(xiàng)、上升/下降沿、延遲等） |
| 軟件： | 用戶軟件 S-BTS2048； | ||
| 可選軟件開發(fā)套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView 中的 .dll 進(jìn)行用戶軟件設(shè)置。 | |||
| 電源： | 帶電源：直流輸入 5V (±10 %) @ 700 mA； | 尺寸： | 103 mm x 107 mm x 52 mm（長×寬×高） |
| 帶 USB 總線 (500mA) *8。 | 重量： | 500克 | |
| 安裝： | 三腳架和 M6 螺紋； | ||
| 前適配器 UMPA-1.0-HL，與積分球端口框架 UMPF-1.0-HL 配合使用。 | |||
| 溫度范圍： | 儲(chǔ)存：（-10 至 50）℃ | 溫度范圍： | CCD芯片：≤±0.25℃ |
| 操作：（10 至 30）°C *9 | |||
| 信息： | *1 建議對積分時(shí)間的每次變化執(zhí)行新的暗信號(hào)測量。 | ||
| *2典型值，主波長的不確定度取決于LED的光譜分布。 | |||
| *3 典型值，在具有深藍(lán)色 LED 峰值的冷白寬帶 LED 峰值左側(cè) 100 nm 處測量。 | |||
| *4 *5 典型值是在未對 4ms 測量時(shí)間和陣列滿量程控制進(jìn)行平均的情況下測得的。平均導(dǎo)致 S/N 二次上升，即基礎(chǔ)噪聲二次下降，例如平均到 100 倍，S/N 提高 10 倍。 | |||
| *6 最小 500/1 序列號(hào)。全量程控制下的最大值。 | |||
| *7 只允許短時(shí)間照射，以避免熱損傷。 | |||
| *8 在 USB 連接期間，由于電流供應(yīng)有限，并非所有功能都可用，例如沒有以太網(wǎng)和 TEC 冷卻。 | |||
| *9 大約需要溫度穩(wěn)定裝置。 25分鐘在預(yù)熱階段進(jìn)行測量，或者如果在變化的溫度下進(jìn)行測量，則每次測量都需要進(jìn)行暗信號(hào)測量。 | |||
| *10 使用氘燈進(jìn)行 (Z) 校正。 | |||
| *11 根據(jù)氘燈的光譜功率分布，僅允許短時(shí)間的最大輻射，以避免熱損壞。 | |||
| （6）圖表 | |||
| 光譜響應(yīng)度： | 響應(yīng)度 BTS2048 UV | ||
| f2（方向響應(yīng)/余弦誤差）： |  | ||
| 光譜響應(yīng)度： |  | ||
? S-BTS2048：BTS2048 變體的應(yīng)用軟件。
? S-SDK-BTS2048：BTS2048 變體的軟件開發(fā)套件。
? BTS2048-UV：使用這款高品質(zhì)緊湊型光譜輻射計(jì)進(jìn)行紫外測量。
? BTS2048-UV-S-WP：光譜輻射計(jì)非常適合高精度戶外紫外線測量。
? BTS2048 Series：緊湊型光譜輻射計(jì)具有出色的光學(xué)性能和 BiTec 技術(shù)，可用于實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場使用的精確測量。
