NLIR(全稱為 Non-Linear-Infrared)總部位于丹麥法魯姆,是一家專注于中紅外光學傳感技術的創新企業,隸屬于Nynomic 集團,秉持 “釋放紅外潛能(Infrared Unleashed)” 理念,致力于推動中紅外光探測范式革新。公司產品體系覆蓋中紅外檢測全鏈條,包括中紅外光譜儀、光源、波長轉換器等核心檢測設備。
我們今天為大家介紹的產品就是來自 NLIR 公司的 MIDWAVE 中波紅外光譜儀,它憑借高靈敏度與精準分析能力,廣泛適用于科研、工業檢測等領域。
從檢測流程看,NLIR 中波紅外光譜儀實現了 “光耦合 - 轉換 - 分離 - 檢測” 的高效閉環:
1064nm 激光穿透晶體形成高強度電場,同時入射中紅外信號光并與之重疊。
兩種光子在晶體內通過 SFG 生成近可見光,且此過程借助 “虛態”(非物理能態)作用,避免光子能量額外損耗。
生成的近可見光與未反應的激光分離,被硅基 CMOS 陣列等探測器捕捉并轉化為電信號,蕞終生成中紅外光譜數據。
三大核心亮點,重塑MIR光譜分析體驗
NLIR MIDWAVE 中波紅外光譜儀(以下簡稱“MIDWAVE”)憑借快速、精準、靈敏三大核心優勢,在眾多檢測場景中脫穎而出。接下來,我們將從技術參數、實際應用場景等維度,為大家詳細解析這款儀器的性能,帶您深入了解它如何助力各領域提升檢測效率與精度。
在需要實時追蹤動態過程的場景中,MIDWAVE 的速度優勢堪稱 “碾壓級”。它打破了傳統中紅外光譜儀的采集局限,用三大核心能力實現 “快” 的突破:
全光譜采集快:可在毫秒級時間內完成 2.0-5.0μm全波段光譜捕捉,無需分段掃描,即使是快速變化的化學反應、高速移動的樣品,也能完整記錄。
圖2:MIDWAVE的光譜范圍
讀取頻率高:全光譜蕞大讀取速率達 400Hz,意味著每秒可完成 400 次光譜采集,搭配 10μs 級的時間分辨率,能精準捕捉如氣體濃度波動、高速旋轉樣品的光譜變化。
流程適配快:支持外部觸發模式與實時數據流傳輸,配合 NLIzeR 軟件的快速參數調整功能,無需繁瑣操作即可銜接不同實驗或生產流程。
圖3:NLIzeR 軟件
精準是光譜分析的生命線,MIDWAVE 從光學設計到數據處理,全方位筑牢 “精準” 防線:
波段與分辨率雙精準:光學帶寬覆蓋 2.0-5.0μm 中紅外關鍵區間,分辨率可在 2.4-15.0nm范圍內靈活調整,既能滿足寬波段快速篩查需求,也能聚焦特定波數進行精細分析。
數據量化準:配備 16 位高比特深度,能精準區分微弱的光譜信號差異,避免數據 “失真”;同時支持可調曝光時間(0.0108-500ms)與平均次數設置,可根據樣品特性優化信噪比,確保每次采集的數據都穩定可靠。
接口與集成準:采用 SMA-905 光纖接口,光纖耦合設計保證光路傳輸穩定,減少外界干擾;更提供 MATLAB、Python、C 語言(via DLLs)的 API 接口,能無縫融入自動化 workflows 或 AI 分析系統。
對微量物質或弱光信號的探測能力,直接決定了科研與檢測的深度,而 MIDWAVE 的 “靈敏度” 讓許多 “不可能” 變為現實:
室溫下穩定靈敏:無需復雜的低溫冷卻裝置,在室溫環境下即可保持高靈敏度性能,不僅簡化了實驗設置,更降低了實驗現場的使用門檻。
抗干擾能力強:在蕞低曝光時間下,暗噪聲標準差僅 11 counts,大幅降低背景信號對檢測結果的影響。即使在反射測量中,面對彎曲的樣品表面,也能憑借低噪聲與高靈敏度,輸出高質量光譜數據,為材料表面特性研究提供清晰依據。
探測下限極低:靈敏度高達 130k counts/(ms?μW),在 100ms 曝光時間下,蕞小可探測功率僅為 5pW/nm,相當于能捕捉到極微弱的光信號變化。
通過“光源-氣室-光譜儀”的簡單搭建,MIDWAVE 可實現氣體的實時透射光譜檢測。光源發出的光穿過氣室后,光譜儀每20ms捕捉一次光譜,屏幕上能清晰顯示氣體的吸收特征,無論是工業管道內的氣體成分監控,還是環境中微量氣體的追蹤,都能快速響應。
圖4:測量案例 —氣體實時光譜檢測
在光學濾鏡生產中,MIDWAVE 搭配光源,僅需2ms的曝光時間,就能在旋轉濾光輪的每一圈轉動中,完成對每個濾鏡的透射光譜測量。這意味著生產線的篩選效率大幅提升,無需為檢測環節“減速”。
圖5:測量案例 —光學涂層表征光譜
面對轉速高達300轉/分鐘(RPM)的樣品輪,MIDWAVE 依然能精準捕捉不同塑料薄膜的光譜信息。這一能力在工業生產中可以無需停機取樣,在線監測即可完成塑料薄膜的成分、特性分析,大幅降低生產損耗。
圖6:測量案例 —實時采集塑料薄膜光譜
憑借超高靈敏度,MIDWAVE 可實現各類材料的反射光譜檢測。即使面對具有曲率的樣品,在 TOUCH Interface 精密設計的配合下,依然能輸出高質量數據,為材料表面特性分析、涂層質量檢測等場景提供可靠支持。
從科研實驗室的前沿探索,到工業生產線的效率提升,NLIR MIDWAVE 中波紅外光譜儀正以“快速、精準、靈敏”的核心優勢,打破MIR光譜分析的技術壁壘,為更多行業帶來變革性的檢測解決方案。
