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德国 Gigahertz-Optik BTS2048-UV-S 这是一款用于紫外线测量的高品质紧凑型光谱辐射计。
• 与双单色仪相当的高杂散光减少；
• 超快速接口和电子快门；
• 高光学分辨率；
• 适合各种测量任务（UV LED、氘灯、钨丝灯到太阳辐射）；
• 高杂散光减少有助于将精确校准转化为精确测量。
提名 2018 年巴伐利亚创新奖。
BTS2048-UV-S是一款高质量光谱辐射计，其紧凑的设计和精致的光学、电子和机械接口使其非常适合集成到复杂的工业和科学测量任务中。
这款出色的光谱辐射计的突出特点之一是其 BiTec 传感器（请参阅有关 BiTec 传感器的技术文章）。它结合了光电二极管的特殊性能和背照式 CCD 二极管阵列的特殊性能。通过对两个传感器的测量信号进行双边校正，BiTec 传感器可确保在大动态范围内实现精确的辐射和光谱辐射测量值。
由 2048 个像素组成的二极管阵列具有 190 nm 至 430 nm 之间的可用光谱响应度范围。它具有0.7 nm的光学带宽和0.13 nm/像素的像素分辨率。由于背照式 CCD 芯片采用背照式技术，与传统的前照式 CCD 芯片相比，该 CCD 芯片的灵敏度要高得多。此外，CCD 采用一级冷却 (1TEC)。
它的另一个特点是背照式CCD探测器配备了电子快门。这使得在闪光内进行测量成为可能。结合多样化的触发功能、2μs 至 60000ms 的集成时间、强大的微处理器和非常快的 LAN 接口（完整数据文件需要 7ms），BTS2048-UV-S 适合广泛的应用。
为了促进 CCD 传感器动态范围的最佳利用并克服大多数阵列光谱辐射计在紫外范围内的问题，在光束路径中安装了一个遥控滤光轮（打开、关闭、光学滤光片）。该滤波器与智能测量和杂散光校正程序相结合，可实现 BTS2048-UV-S 的高质量测量。结果与双单色仪结果相当（见图）。然而，测量持续时间明显缩短。
BTS2048-UV-S 配备了一组专门针对太阳模拟器等太阳辐照度测量而优化的滤光片。与其他光谱辐射计相比，这些滤光片可实现出色的杂散光抑制，从而使该设备的性能与双单色仪处于同一水平。这里介绍了直接比对研究的结果。另请参阅此处用于室外测量的 BTS2048-UV-S-WP 版本。
然而，BTS2048-UV-S 不仅可用于太阳辐照度测量，还可用于其他紫外线源的测量。它还提供两种不同的优化测量模式，使用光学滤波器进行一般杂散光校正测量。其中一种模式基于超出范围的杂散光校正，第二种模式基于使用带通滤波器进行杂散光校正。 Gigahertz-Optik 的杂散光校准技术与进一步的数学杂散光校正方法相结合，可在测量紫外线源时实现卓越的杂散光抑制。另请参阅我们关于光谱辐射计杂散光减少的技术文章。可根据要求选择性地提供 BTS2048-UV-S 附加杂散光校正矩阵的校准。
至于输入光学器件，BTS2048-UV-S 具有一个带有余弦校正视场的集成扩散器窗口。未使用光导的事实提高了灵敏度和校准稳定性。将余弦校正视场的 f2 调整至小于 3%，使得可以使用 BTS2048-UV-S 直接测量绝对辐射被测量
• 辐照度（W/m²）；
• 光谱辐照度 (W/(m² nm))；
• 辐射强度（W/sr）；
• 光谱辐射强度（W/sr nm）。
与积分球结合使用时，BTS2048-UV-S 是测量辐射功率和光谱辐射功率的最佳测光计。前缀漫射器窗口可以定位在球体中，从而创建不间断的半球形视场。 Gigahertz-Optik 生产各种积分球以及必要的配件，例如校准标准。
BTS2048-UV-S 通过 USB 2.0 或以太网接口进行控制。就通信速度而言，以太网端口优于USB2.0接口。此外，数据准备发生在 BTS2048-UV-S 中，以优化数据传输速度。为此，集成了一个独立的高性能微处理器。
BTS2048-UV-S交付内容之一是S-BTS2048用户软件。它必须提供的特色功能之一是可以由用户单独配置的灵活桌面。这需要一个混合体，用户可以从中选择图形和数字显示窗口：
• 以十进制或科学表示形式自由定义的数字显示。变焦功能。
• 辐射、光谱和其他被测量的数字显示字段。
• 所选测量参数的测量协议。
• CIE 1931 色度图。变焦功能。
• 光谱。变焦功能。
• 数据记录仪。变焦功能。
• ETC。
BTS2048-UV-S 及其配件的校准由 Gigahertz-Optik ISO/IEC 17025 校准实验室参考国家和国际校准标准对光学被测量 进行。
| 产品图 | |
 |  |
| BTS2048-UV可以直接插在积分球上（图中为结构相同的BTS2048-VL） | BTS2048-UV-S 和标准双单色仪的日光测量比较。与双单色仪约 1.5 分钟的测量时间相比，BTS2048-UV-S 在几秒的测量时间内即可达到大致相同的质量。 |
 |  |
| 以太网接口减少了数据传输时间 | 用于 BTS2048-UV-S 的 S-BTS2048 软件 |
| （1）常规 | |||
| 典型应用： | 用于光谱辐照度、红斑等的照度计。 | ||
| 测量数量： | 光谱辐照度 (W/(m² nm))、辐照度 (W/m²)、峰值波长、中心波长、质心波长、红斑。可选积分球：另外光谱辐射功率 (W/nm) 和辐射功率 (W)。 | ||
| 输入光学器件： | 扩散器，余弦校正视场 (f2 ≤ 3 %)。 | ||
| 滤光轮： | 8 个位置（打开、关闭、光学滤镜）。用于远程暗电流测量和杂散光减少。 | ||
| BiTec： | 可以使用二极管和阵列进行并行测量，从而通过二极管对阵列进行线性校正，并分别通过a*(s z ( λ )) F*(s z ( λ )) 在线校正二极管的光谱失配。 | ||
| 校准不确定度： | 光谱辐照度 | ||
| 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 % | ||
| 光谱辐照度响应度 (200 - 430) nm | |||
| （3）光谱探测器 | |||
| 积分时间： | 2μs - 60s *1 | 光谱范围： | (190 - 430) nm |
| 光带宽： | 0.8 nm | 像素分辨率： | ~0.13 nm/像素 |
| 像素数： | 2048 | 芯片： | 高灵敏度背照式 CCD 芯片，一级冷却 (1TEC) |
| 模数转换器： | 16bit（25 ns 指令周期时间） | 峰值波长： | ± 0.05 nm |
| 带通校正： | 支持数学在线带通校正 | 线性度： | 完全线性化芯片>99.6% |
| 杂散光： | 越界方法 < 1E-4 *3； | 基线噪声： | 5 cts *4 |
| 带通法 < 1E-5 *3。 | 信噪比： | 5000 *5 | |
| 动态范围： | >9 震级 | 光谱辐照度响应范围： | (3E-5 - 3E4) W/(m²nm) @325nm *6*7 |
| 典型测量时间： | (250 - 400) nm 卤素灯的 W/m² | ||
| 1 | 4,4 s | ||
| 10 | 440 ms | ||
| 100 | 44 ms | ||
| 测量模式： | 标准测量模式： | 200 nm 至 430 nm； | |
| 超出范围杂散光校正测量模式 (OoR SLC)： | 200 nm 至 430 nm； | ||
| 用于太阳能测量的杂散光校正带通模式（太阳能 BP SLC）： | 285 nm 至 420 nm； | ||
| 通用杂散光校正带通测量模式 (BP SLC)： | 245 nm 至 420 nm。 | ||
| （4）一体式探测器 | |||
| 测量时间： | (0.1 - 6000) ms | 测量范围： | 七 (7) 个测量范围，具有卓越的偏移校正功能 |
| 校准： | 辐照度±6%* 10 | 模数转换器： | 16bit |
| 测量范围： | 可选： (5E-3 - 2E5) W/m² *11 | ||
| 筛选： | 可选：对 220 nm 至 360 nm 范围内的矩形函数的响应度进行数学调整（使用测得的光谱数据对辐射函数进行 SMCF 在线校正）。** 二极管的光谱响应度不对应于矩形函数（光学滤波器不可能）。当测量光谱偏离积分检测器（UV LED，峰值为 405 nm）的光源时，使用 SMCF 校正测量结果。该校正的不确定性取决于测量光谱（噪声）的质量和校正因子（光谱范围）的大小。 | ||
| （5）其它 | |||
| 微处理器： | 32位用于设备控制，16位用于CCD阵列控制，8位用于光电二极管控制 | ||
| 接口： | USB V2.0、以太网（LAN UDP协议）、RS232、RS485 | ||
| 数据传输： | 标准为 2048 个浮点数组值，通过以太网 7ms，通过 USB 2.0 140 ms | ||
| 输入接口： | 2x (0 - 25) VDC，1x 光电耦合器隔离 5 V / 5 mA | ||
| 输出接口： | 最大 2x 集电极开路最大 25V 500毫安 | 扳机： | 合并触发输入（不同选项、上升/下降沿、延迟等） |
| 软件： | 用户软件 S-BTS2048； | ||
| 可选软件开发套件 S-SDK-BTS2048，用于基于 C、C++、C# 或 LabView 中的 .dll 进行用户软件设置。 | |||
| 电源： | 带电源：直流输入 5V (±10 %) @ 700 mA； | 尺寸： | 103 mm x 107 mm x 52 mm（长×宽×高） |
| 带 USB 总线 (500mA) *8。 | 重量： | 500克 | |
| 安装： | 三脚架和 M6 螺纹； | ||
| 前适配器 UMPA-1.0-HL，与积分球端口框架 UMPF-1.0-HL 配合使用。 | |||
| 温度范围： | 储存：（-10 至 50）℃ | 温度范围： | CCD芯片：≤±0.25℃ |
| 操作：（10 至 30）°C *9 | |||
| 信息： | *1 建议对积分时间的每次变化执行新的暗信号测量。 | ||
| *2典型值，主波长的不确定度取决于LED的光谱分布。 | |||
| *3 典型值，在具有深蓝色 LED 峰值的冷白宽带 LED 峰值左侧 100 nm 处测量。 | |||
| *4 *5 典型值是在未对 4ms 测量时间和阵列满量程控制进行平均的情况下测得的。平均导致 S/N 二次上升，即基础噪声二次下降，例如平均到 100 倍，S/N 提高 10 倍。 | |||
| *6 最小 500/1 序列号。全量程控制下的最大值。 | |||
| *7 只允许短时间照射，以避免热损伤。 | |||
| *8 在 USB 连接期间，由于电流供应有限，并非所有功能都可用，例如没有以太网和 TEC 冷却。 | |||
| *9 大约需要温度稳定装置。 25分钟在预热阶段进行测量，或者如果在变化的温度下进行测量，则每次测量都需要进行暗信号测量。 | |||
| *10 使用氘灯进行 (Z) 校正。 | |||
| *11 根据氘灯的光谱功率分布，仅允许短时间的最大辐射，以避免热损坏。 | |||
| （6）图表 | |||
| 光谱响应度： | 响应度 BTS2048 UV | ||
| f2（方向响应/余弦误差）： |  | ||
| 光谱响应度： |  | ||
• S-BTS2048：BTS2048 变体的应用软件。
• S-SDK-BTS2048：BTS2048 变体的软件开发套件。
• BTS2048-UV：使用这款高品质紧凑型光谱辐射计进行紫外测量。
• BTS2048-UV-S-WP：光谱辐射计非常适合高精度户外紫外线测量。
• BTS2048 Series：紧凑型光谱辐射计具有出色的光学性能和 BiTec 技术，可用于实验室和现场使用的精确测量。
