EHD-NIRII-640B-U3, in Vivo NIR-II InGaAs Kamera

Die NIRII-Serie wurde für hochmoderne wissenschaftliche Anwendungen im Spektralbereich von 900 bis 1700 nm (NIR-II) entwickelt und nutzt InGaAs-Bildsensoren, die eine hohe Empfindlichkeit mit geringem Ausleserauschen kombinieren. Sie eignet sich ideal für die In-vivo-Nahinfrarotbildgebung, die biologische Fluoreszenzdetektion, die Material-/Gerätecharakterisierung und ähnliche Szenarien. Typische Konfigurationen bieten eine Auflösung von 640 × 512 mit einer Pixelgröße von 15 µm und erzielen selbst bei schlechten Lichtverhältnissen einen ausgezeichneten Kontrast und Detailreichtum.

Um Dunkelstrom und thermisches Rauschen zu unterdrücken, ist die Kamera mit einer TEC-Kühlung und einer Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis ausgestattet, wodurch die Betriebstemperatur des Sensors um etwa 40 °C unter die Umgebungstemperatur gesenkt wird. In Kombination mit einer optischen Struktur mit Kondensationsschutz gewährleistet sie eine stabile und saubere Bildgebung unter Niedrigtemperatur- und Langzeitbelichtungsbedingungen.

Die Kamera verfügt über USB 3.0- und 10GigE-Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstellen (modellabhängig) und unterstützt 8/16-Bit-Datenausgabe mit integriertem Puffer, um die Verbindungsstabilität bei der Hochgeschwindigkeitserfassung zu gewährleisten. Zu den Erfassungsmodi gehören Freilauf, Software-/Hardware-Triggerung, was die Synchronisation mit Lasern, Lichtquellen, Bewegungs-/Schrittplattformen und anderen wissenschaftlichen Geräten erleichtert. Im Lieferumfang enthalten sind ToupView und ein plattformübergreifendes SDK (Windows/Linux, C/C++/C#/Python) für eine einfache Systemintegration und kundenspezifische Entwicklung.

NIR-II-Bildgebungsprinzipien

Die NIR-II-Bildgebung (900–1700 nm) nutzt das optische Fenster von biologischem Gewebe für eine tiefe Durchdringung. Die Absorption von Wasser und Hämoglobin ist gering und die Streuung nimmt mit längeren Wellenlängen ab, was eine Bildgebungstiefe von 10–20 mm mit einer Auflösung im Mikrometerbereich ermöglicht. Die Kombination von NIR-II-Sonden ermöglicht kontrastreiche Angiographie, Tumormarkierung und Lymphverfolgung.

Vorteile von InGaAs-Sensoren

InGaAs-Sensoren (Indiumgalliumarsenid) bilden die Grundlage der NIR-II-Bildgebung und liefern über abstimmbare Bandlücken eine Quanteneffizienz von >80 % über 900–1700 nm. PIN-Fotodioden und CTIA-Ausleseschaltungen bieten geringes Rauschen und hohe Empfindlichkeit. Inländische InGaAs-Entwicklungen bieten kostengünstige Alternativen zu ehemals exklusiven ausländischen Lösungen.

Präzise Temperaturregelung und Kühlung

sNIRII-Kameras verwenden eine mehrstufige TEC-Kühlung (thermoelektrisch) mit Peltier-gesteuerter Präzisionsregelung. Integrierte Wärmeableitung, Regelung im geschlossenen Regelkreis und ein Anti-Beschlag-Design sorgen für eine Stabilität von ±0,1 °C für eine längere Bildgebung. Stickstoffversiegelte oder beheizte optische Fenster verhindern Kondensation bei Betrieb unter niedrigen Temperaturen.

Multi-Gain-Architektur

Eine innovative Triple-Gain-Architektur schaltet Kondensator-Feedback-Netzwerke um und bietet so mehrere Betriebsmodi auf einem Sensor: HCG (0,96 e⁻/DN) für minimales Ausleserauschen, MCG (5,36 e⁻/DN) für ausgewogene Leistung und LCG (2216 ke⁻) für maximale Full-Well-Kapazität – geeignet für Anwendungen von der Einzelphotonen-Detektion bis zur Bildgebung mit hohem Dynamikbereich.

Systemintegration und Software-Ökosystem

Die sNIRII-Serie wird mit einem vollständigen SDK ausgeliefert, das Windows und Linux unterstützt. ToupView bietet eine visuelle Oberfläche für Live-Vorschau, Parametereinstellung, Erfassung und grundlegende Analyse. Die SDKs umfassen C/C++/C#/Python für die einfache Integration mit LabVIEW, MATLAB und gängigen Bildgebungsbibliotheken über standardisierte APIs.

In-vivo-Gefäßbildgebung

Nutzen Sie die tiefe Eindringtiefe von NIR-II, um Gefäßnetzwerke in einer Tiefe von 10–20 mm zu erfassen. Injizieren Sie NIR-II-Farbstoffe wie ICG für die Echtzeitbeobachtung von Blutfluss, Mikrozirkulation und Gefäßläsionen – entscheidend für die kardiovaskuläre Forschung.

Tumormarkierung und -erkennung

Gezielte NIR-II-Sonden markieren Tumore und ermöglichen so eine präzise intraoperative Visualisierung der Ränder. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden bietet NIR-II einen besseren Kontrast und eine tiefere Durchdringung für genauere Resektionen.

Lymphatische Verfolgung

Subkutane oder peritumorale Injektionen von NIR-II-Tracern ermöglichen eine Echtzeit-Lymphkartierung und die Identifizierung von Sentinel-Lymphknoten – äußerst wertvoll für die Diagnose von Krebsmetastasen und die Behandlung von Lymphödemen.

Bildgebung der Hirngefäße

Die NIR-II-Bildgebung durchdringt den Schädelknochen, um die Hirngefäße ohne Kraniotomie zu überwachen, und bietet so einen nicht-invasiven Echtzeit-Einblick in Schlaganfälle, Ischämien und verwandte Erkrankungen.

Halbleiterinspektion

Die Transparenz von Silizium im NIR-II-Bereich ermöglicht die Inspektion von internen Waferdefekten, Rissen und Verunreinigungen. NIR-II durchdringt dickere Wafer als die visuelle Inspektion und deckt tiefere Fehler auf.

Quantum-Dot-Fluoreszenzbildgebung

NIR-II-Quantum-Dots bieten eine außergewöhnliche Photostabilität und Quantenausbeute für die langfristige In-vivo-Verfolgung. Die Oberflächenfunktionalisierung ermöglicht die gezielte Bildgebung spezifischer Zellen, Gewebe oder Moleküle und die Überwachung der Wirkstoffabgabe.

Weitere Informationen und Angebot auf: www.ehd.de