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PIS-UHX：以150 W卤素灯重新定义近红外照明——日本Npinet的宽谱可调光源

发布时间： 2025-12-16　　点击次数： 11次

　　一、技术背景

　　近红外(NIR, 400-1700 nm)成像与光谱分析对光源提出“宽谱、稳定、可定制”三大刚性需求。传统卤素灯虽能提供连续光谱，却常因散热不足、电压漂移和滤光片耦合困难，难以在半导体检测、食品分选、生物成像等高速在线场景中长期保持高信噪比。日本Npinet推出的PIS-UHX系列150 W卤素光源，正是在这一痛点上给出了系统级解决方案。

　　二、核心光路设计

　　专用直流灯驱动

　　采用15 V/150 W石英卤素灯泡，配合可变电压型调光(2-15 V)，电压稳定度±0.1%，消除交流纹波带来的1/f噪声，延长灯丝寿命。

　　模块化滤光接口

　　主机标配抽屉式滤光盒，可在不拆光纤的前提下快速更换带通、截止或中性密度片，实现“一灯多用”。例如，硅片隐裂检测只需插入800 nm带通片，即可获得高对比度图像。

　　强制风冷

　　2.7 kg紧凑机身(124×165×224 mm)内置低噪声风扇，0-40 ℃环境温度下保持灯壳表面<45 ℃，避免热漂移导致的光谱偏移。

　　三、双型号光谱策略

　　PIS-UHX-NIR：400-1100 nm，峰值800 nm，适用于硅基半导体、一般农产品糖度成像。

　　PIS-UHX-AIR：400-1700 nm，峰值1000 nm，可覆盖SWIR波段，满足塑料分选、水分检测、艺术品底层素描成像等需要“穿透+指纹”谱段的应用。

　　四、应用场景实例

　　半导体晶圆Micro-Crack检测

　　在1100 nm处硅片呈半透明状态，配合PIS-UHX-AIR与InGaAs相机，可检出<5 μm隐裂，实现0.5 m/s在线速度。

　　水果成熟度分选线

　　使用850 nm与950 nm双波长切换，分别对应糖与水的O-H倍频吸收，2 ms切换时间保证不降低产线节拍，信噪比提升>25%。

　　塑料瓶坯PET vs PP分离

　　1650 nm处C-H组合频差异显著，配合高帧率SWIR相机，PIS-UHX-AIR输出>100 mW cm⁻²，实现>99%识别准确率。

　　五、系统级优势

　　• 输入电压85-264 V，功率因数>0.95，可直接部署于任意工厂配电环境。

　　• 光导前端实测辐照度稳定，开机30 min漂移<0.3%，满足ASTM E1131对长周期光谱一致性要求。

　　• 2.7 kg轻量化+侧向散热孔，支持24/7倒装或机械臂末端集成，无需额外散热模块。

　　六、选型与部署建议

　　先根据被测物特征吸收峰确定波长，再选NIR或AIR型号；若需>1100 nm，务必选择AIR版本。

　　在线检测建议加装“IR强度反馈”选件，可实时补偿灯老化或环境温度变化。

　　若与光谱仪耦合，优先使用抗紫外硫化石英光纤，减少短波热漂移对长波信号的串扰。

　　结语

　　从硅片隐裂到水果糖度，从塑料分选到艺术品诊断，PIS-UHX用一只150 W卤素灯实现了“宽谱-稳定-可定制”的照明平台化。对于工业4.0日益严苛的“高速、高精、高可靠”视觉需求，它不仅是光源，更是可嵌入生产线的近红外光谱引擎。

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