WS Series

Die Mini-Spektrometer der WS-Serie von Hamamatsu Photonics vereinen ein optisches System mit reflektierendem Gitter, einen hochempfindlichen linearen CMOS-Bildsensor mit 2048 Pixeln und eine integrierte Treiberschaltung – alles in einem kompakten Gehäuse mit Abmessungen von nur 80 × 75 × 25 mm und einem Gewicht von 197 g. Zwei Modelle decken unterschiedliche Anwendungsanforderungen ab: das Modell C16449MA-01 für einen breiten Spektralbereich und das Modell C16449MA-02 für anspruchsvolle hochauflösende Aufgaben wie die laserinduzierte Durchbruchspektroskopie (LIBS).

Breiter Spektralbereich und hohe Auflösung

Der C16449MA-01 deckt einen spektralen Empfindlichkeitsbereich von 190 bis 1100 nm ab und eignet sich damit für Anwendungen vom tiefen UV-Bereich bis zum nahen Infrarot – darunter Farbmessung, Gasanalyse und Schichtdickenmessungen. Seine typische spektrale Auflösung (FWHM) beträgt 1,0 nm, mit einem Maximum von 2,0 nm. Das Modell C16449MA-02 ist für den Bereich von 200 bis 600 nm optimiert und liefert eine typische Auflösung von 0,45 nm FWHM (max. 0,7 nm), was die bei LIBS und anderen hochauflösenden spektroskopischen Aufgaben erforderliche feine spektrale Unterscheidung ermöglicht. Beide Modelle bieten eine Wellenlängenreproduzierbarkeit von ±0,2 nm und eine spektrale Streulichtspezifikation von maximal -35 dB.

Hochempfindlicher CMOS-Sensor und flexible Integration

Der integrierte hochempfindliche CMOS-Bildsensor erreicht eine Empfindlichkeit, die mit CCD-basierten Systemen vergleichbar ist, und zeichnet sich gleichzeitig durch einen geringen Stromverbrauch aus. Das Gerät wird vollständig über den USB-Bus mit Strom versorgt (typ. 250 mA, max. 330 mA), sodass keine externe Stromversorgung erforderlich ist. Spektrumdaten werden durch Einkoppeln des Messlichts über einen SMA905-Glasfaserstecker erfasst und die Ergebnisse über USB 2.0 an einen PC übertragen. Die Integrationszeit ist von 11 bis 100.000 μs einstellbar und unterstützt damit einen breiten dynamischen Bereich von Messszenarien.

Triggermodi für gepulste und synchronisierte Messungen

Es stehen vier Triggerbetriebsmodi zur Verfügung, die sowohl flankengesteuerte als auch pegelgesteuerte synchrone und asynchrone Erfassung abdecken. Dies ermöglicht die präzise spektroskopische Messung von Impulsemissionen – eine zentrale Anforderung bei LIBS und zeitaufgelöster Spektroskopie. Die Shutter-Funktion erweitert die Messflexibilität zusätzlich.

Software und Anpassung

Jedes Gerät wird mit kostenloser Evaluierungssoftware (HiasDataViewer, kompatibel mit Microsoft® Windows® 11 Professional 64-Bit) für die Datenerfassung, die Einstellung der Messbedingungen, die grafische Darstellung, die Dunkelabzugskorrektur und die Gaußsche Peak-Näherung ausgeliefert. Die DLL-Spezifikationen sind öffentlich zugänglich, sodass Anwender eigene Messsoftware entwickeln können. Der spektrale Empfindlichkeitsbereich und die spektrale Auflösung können optional angepasst werden, und eine spezielle UV/Vis-Lichtleitfaser (600 µm Kern, NA=0,22, 1,5 m Länge) ist separat erhältlich.