IRC900 系列中波紅外線科研級熱像儀
極致靈敏度與超高幀率的結合
為前瞻性科研與精密測試提供無可取代的熱成像精度。
在現代科技前沿,無論是半導體製程的失效分析、航太材料的熱應力測試,還是高倍速彈道物理研究,對於「熱」的捕捉已不再僅限於溫度的測量,而是進化到對微秒級瞬態變化與毫克耳文(mK)級熱溫差的精準解析;傳統的非冷卻式微測輻射計(Microbolometer)因受限於較長的熱反應時間與較高的雜訊比,已無法滿足高端產業測試對於數據保真度的嚴苛要求;在這種背景下,IRC900 系列科研級熱像儀應運而生,專為解決精密測試中的三大痛點:訊號交叉干涉(Crosstalk)、快門延遲導致的數據遺失,以及動態範圍不足造成的熱飽和現象。
IRC900 系列的核心競爭力源於其採用的史特林循環冷卻(Stirling cooled)銻化銦(InSb)感測器引擎,與傳統探測器不同,這套系統能將感測器冷卻至極低溫,大幅降低熱雜訊,從而實現低於 18 mK 的熱雜訊等效溫差(NEdT),工程師能夠辨識極其細微的溫度梯度,這在半導體封裝內部的微小漏電偵測或複合材料的早期疲勞裂紋檢測中至關重要。

IRC900 系列科研級熱像儀採用史特林冷卻 InSb 感測器 ,具備超低雜訊與極高靈敏度,支援高速幀率及靈活的視窗化功能,能精準捕捉瞬態熱變化,為半導體分析、彈道測試與材料研究提供精確的觀測數據。
此外市場對於高動態事件的捕捉需求日益增長,IRC900 系列具備優異的靈活性,用戶可根據實驗需求即時調整積分時間、幀率(Frame rate)與視窗大小(Window size),特別是在 IRC906HS 型號中,於全視窗模式下可達 475 Hz 的驚人幀率,在縮減視窗後更能進一步提升,徹底解決了高初速物體運動時產生的運動模糊問題。搭配 14 位元(14-bit)的數位輸出與 SuperFraming 技術,該系列相機能在單一視角下同時捕捉極高溫與極低溫的目標,而不會出現數據截斷或過飽和,確保了測試結果的完整性與科學公信力。

IRC900 系列具備卓越解析度與超低雜訊 ,透過史特林冷卻式銻化銦感測器,精準捕捉夜間船隻與地景熱特徵,其高靈敏度可偵測極微小溫差 ,為精密測試與科學研究提供高保真的熱成像數據。
產品特點
- 先進史特林冷卻銻化銦感測器:
提供小於 1.0 微米至 5.3 微米的寬光譜響應,具備超高靈敏度與低雜訊特性。 - 極致高速成像能力:
IRC906HS 型號在全視窗下支援高達 475 Hz 的採集頻率,適用於高速動態熱分析。 - 靈活的視窗化(Windowing)功能:
用戶可定義 4 x 1 增量視窗,最小寬度 320、高度 32,藉此獲取極高的取樣幀率。 - 多重數位輸出介面:
同時提供 Camera Link、GigE 與 HDMI 介面,兼顧高帶寬數據紀錄與即時影像監控需求。 - 內建多達 12 組非均勻性校正(NUC)表:
確保在不同環境溫度與曝光條件下,影像依然保持高度的一致性與準確性。 - 模組化光學配置:
支援槍式(Bayonet)與螺栓孔位(Bolt hole pattern)鏡頭接口,並提供可選配的四位置冷濾光輪系統。
這段影片展示了 IRC912 高畫質史特林冷卻中波紅外線 (MWIR) 銻化銦 (InSb) 相機 在高速公路上捕捉的動態熱影像;IRCameras 致力於為需求嚴苛的科學研究、工業監測及軍事應用,研發技術尖端的紅外線熱顯像系統,除了擁有完整的標準型商業相機與整合式探測器低溫冷卻組件 (IDCA) 產品線外,IRCameras 更提供專業的客製化設計與製造服務,能針對特殊的光學規格、結構封裝或空間受限的環境,量身打造符合客戶需求的成像解決方案。
產業應用
半導體失效分析與封裝測試
在先進製程與 3D 封裝領域,熱管理是決定產品可靠性的關鍵,IRC900 系列憑藉其 1024 x 1024 或 1280 x 1024 的高解析度,能配合顯微鏡鏡頭觀察微米級的發熱點,測試工程師可以利用其 18 mK 的超高熱靈敏度,偵測封裝內部因漏電流(Leakage Current)或局部電阻異常導致的微小溫升;透過靈活的積分時間調整,可捕捉通電瞬間的瞬態熱分佈,精準定位短路或開路位置,縮短失效分析(FA)的週期,這對於提升良率與縮短開發時間具有極大價值。
國防彈道與高速衝擊測試
在軍事科研或防彈材料研發中,捕捉彈丸擊穿目標瞬間的動態熱特徵是評估動能轉換效率的核心,IRC906HS 的 475 Hz 高幀率優勢在此得到發揮,工程師可將相機與高速觸發系統同步,記錄衝擊點在微秒間產生的熱量擴散過程;由於 IRC900 支援快照式(Snapshot)積分模式,能確保所有像元同步曝光,避免了掃描式感測器在高速運動下的影像扭曲(Rolling Shutter artifacts),確保彈道數據的物理真實性。
先進材料熱傳導與擴散研究
材料科學家在開發新型複合材料或散熱膜時,需要精確測量熱擴散係數,IRC900 系列提供的 WinIRC 軟體與 SDK 工具包,允許研究人員對採集的原始數據(Raw Data)進行深度數值分析,透過非破壞性檢測(NDT)技術,如閃光法(Flash method)或鎖相熱成像(Lock-in Thermography),工程師可以觀察熱波在材料內部的傳遞規律,進而推導出材料的結構缺陷或分層(Delamination)情況,這是航太零組件安全性評估的重要環節。
氣體偵測與遠程光譜分析
透過 IRC900 系列可選配的四位置電動冷濾光輪,該設備可轉變為高度專業的光譜成像系統,針對 CO2、甲烷或其他特定氣體分子的吸收譜帶,工程師可以安裝窄帶濾光片進行「氣體視覺化」測試,在化工廠區或能源設施中,這種配置能遠距離即時識別肉眼不可見的氣體洩漏,並透過其卓越的低雜訊表現,將微量洩漏與背景熱雜訊區分開來,實現環境監測與安全預警。
航空引擎與高溫流體動力學測試
航空引擎在運作時伴隨著極高溫與複雜的流場,這對測試設備的環境適應性與動態範圍是極大挑戰,IRC900 的 SuperFraming 技術能自動切換多個預設積分時間,並合成一張具備極寬動態範圍的影像,這使得測試人員能同時觀察引擎噴嘴內的高溫火焰結構,以及外部殼體的熱應力變化,而不會造成亮部過曝或暗部喪失細節。IP-51 的防塵滴等級與廣泛的工作溫度範圍(-40°C 至 +55°C)也確保了其在嚴酷試車台環境下的耐用性。
系統規格
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規格項目 |
IRC906 |
IRC906HS |
IRC910 |
IRC912 |
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感測器類型 |
銻化銦 (InSb) |
銻化銦 (InSb) |
銻化銦 (InSb) |
銻化銦 (InSb) |
|
光譜響應 |
小於 1.0 μm 至 5.3 μm |
小於 1.0 μm 至 5.3 μm |
小於 1.0 μm 至 5.3 μm |
小於 1.0 μm 至 5.3 μm |
|
解析度 (Pixels) |
640 x 512 |
640 x 512 |
1024 x 1024 |
1280 x 1024 |
|
像元間距 (Pixel Pitch) |
20 μm |
12 μm |
25 μm |
12 μm |
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最大視窗幀率 |
119 Hz |
475 Hz |
76 Hz |
119 Hz |
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熱靈敏度 (NEdT) |
18 mK |
30 mK |
18 mK |
30 mK |
|
滿阱容量 (Electrons) |
7 M |
2 M |
10 M |
2 M |
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動態範圍 |
14位元,具備13位元選項 |
14位元,具備13位元選項 |
14位元,具備13位元選項 |
14位元,具備13位元選項 |
|
積分時間 |
小於 150 ns 至全幀 |
小於 150 ns 至全幀 |
小於 150 ns 至全幀 |
小於 150 ns 至全幀 |
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影像輸出介面 |
同步 CameraLink, GigE 與 HDMI |
同步 CameraLink, GigE 與 HDMI |
同步 CameraLink, GigE 與 HDMI |
同步 CameraLink, GigE 與 HDMI |
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重量 |
小於 7 磅 |
小於 7 磅 |
小於 10 磅 |
小於 7 磅 |
|
防護等級 |
IP-51 |
IP-51 |
IP-51 |
IP-51 |
應用架構
高效能數據採集與傳輸鏈結
IRC900 系列設計了極其穩健的數據鏈結架構,它支援 GigE Vision、Camera Link 以及 HDMI 同時輸出,在典型配置下,測試工程師可透過 GigE 介面進行長距離數據傳輸至分析工作站,同時利用 HDMI 介面將即時熱像畫面投影至大螢幕,供現場監控人員快速判斷實驗狀態;這種多通道設計避免了數據瓶頸,確保在高幀率運作時,珍貴的測試數據能完整無損地儲存至硬碟,並支援跨平台的 GenICam 協定,與現有的自動化測試環境無縫接軌。
精準定時與多機同步架構
針對需要多視角觀測的大型實驗,IRC900 提供了超低延遲的同步(Sync I/O)機制,該架構允許一台「主機」控制多台「從機」進行同步積分採集,或與外部精密觸發源(如雷射點火系統)進行毫秒級同步;此外可選配的 IRIG 與內建 GPS 接收器,能在每一幀影像中加入精確的時間戳記與地理空間資訊,這對於戶外遠程觀測或國防測試中的時序對齊具有絕對的必要性。
先進光學與波段過濾架構
光學路徑的靈活性是 IRC900 的另一大特色,該系統不僅提供標配的 f/2.3 與 f/4.0 冷屏蔽(Cold Shield)配置,還支援客製化的杜瓦瓶 (Dewar) 配置以適應特殊光學需求,其內建的電動四位置濾光輪架構,讓工程師無需拆卸鏡頭即可在 SWIR、MWIR 或特定氣體吸收波段(如 CO2 專用帶通濾光片)之間切換,這種設計大幅提升了測試效率,讓一台相機能夠勝任多種不同的科研任務。
智慧化影像校正與處理流
為了確保數據的精準度,IRC900 內建了強大的影像處理引擎,支援多達 12 組內建(On-board)非均勻性校正(NUC)表,這套架構允許工程師預先針對不同環境溫度的背景進行校準,並根據測試需求即時調用最合適的校正參數,結合快照式(Snapshot)積分類型,該系列可自動選擇「邊讀邊積分(IWR)」或「先積分後讀取(ITR)」模式,以最大化動態範圍或降低讀取雜訊,確保在各種增益設置下影像品質的一致性。
軟體整合與開放式二次開發
對於資深測試工程師而言,數據的後處理能力與相機控制同樣重要,IRC900 系列提供的架構不僅包含功能完備的 WinIRC 軟體,還提供完整的軟體開發工具包(SDK),企業可以將紅外線控制功能整合進自有的 LabVIEW、MATLAB 或 C++ 測試系統中,透過軟體控制,工程師能遠端調節積分時間、定義特定的視窗化範圍,並即時提取感測器狀態資訊,實現全自動化的熱影像測試流程。
定義精密測試新標竿,驅動前瞻科研的技術核心
IRC900 系列中波紅外線科研級熱像儀,無疑是當前熱成像技術的集大成之作,它將史特林循環冷卻的高感度、475 Hz 的高速採集能力以及靈活的光學配置完美融為一體,打破了傳統紅外線相機在解析度與速度之間的取捨限制;無論是在微觀領域探尋半導體失效的蛛絲馬跡,還是在廣闊的試驗場追蹤高速飛行的彈道軌跡,IRC900 系列都能以優異的穩定性與數據準確度,滿足未來高科技產業對於嚴苛測試的需求,它不僅僅是一台相機,更是協助資深測試工程師挖掘數據背後真相、推動前沿科技突破的強大科研利器。
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