4100 高溫腔體黑體

為嚴苛紅外測試而生：兼具 1000°C 高溫與卓越穩定均勻性

SBIR 4100 高溫腔體黑體支援的絕對溫度範圍廣泛，從 50°C 直至 1000°C，能滿足多樣化的高溫紅外線測試需求；其核心採用了創新的腔體設計架構，此架構不僅有效提升黑體輻射源的均勻度，更顯著加快了溫度變化的升降溫速率；這些改進共同作用，有助於提高紅外線量測的精度，並能大幅縮短執行測試所需的整體時間。

此外，此 4100 機種亦承襲並整合了 SBIR 全系列黑體產品線所共有的多項優勢，包括：提供更為穩定且精確的溫度控制性能；實現快速簡易的黑體互換性，便於維護或更換；簡化了系統的佈線需求，降低安裝複雜度；配備多功能控制器以滿足多樣操作；具備優異的 EMI (電磁干擾) 抗擾度，確保在複雜電磁環境下的穩定運作；支援簡易方便的校準流程；並且擁有極佳的系統整合性，能輕鬆地整合至更大型、更複雜的自動化測試系統之中。因此，對於任何需要高溫操作條件且對性能有嚴格要求的應用，4100 高溫腔體黑體均為絕佳的選擇。

特點

卓越的均勻度與速度

4100 所採用的獨特腔體結構，其精妙之處在於，它不僅成功保留了傳統腔體式黑體設計所固有之高發射率（接近理想黑體）特性，確保了輻射源的品質；同時更針對關鍵性能指標進行了顯著提升，大幅改善了輻射表面的均勻度分布以及溫度變化的升降溫速率；特別是其冷卻速率相較於傳統設計有顯著加快，這對於需要快速變換溫度的測試流程而言至關重要，能有效縮短測試循環時間，提升整體測試效率。

高精度與可重複性

此系統的核心溫度控制器採用了先進的微處理器進行運算與控制，此設計目的在於從根本上確保溫度設定與維持的最佳精度及長期穩定性；控制器內建高解析度、經過增強的 PID (比例-積分-微分) 溫控伺服演算法，能夠對加熱/冷卻功率進行精密調控，從而為腔體內的發射表面溫度提供近乎零漂移且極低抖動的穩定、精準控制，確保每次測試的可重複性。

易於校準

校準程序經過精心設計，以求達到快速且簡易，使用者無需複雜的操作，即可透過儀器前面板的按鈕與顯示，或利用選配的遠端通訊介面，直接進行所有必要的調整；一個重要的便利特性是，各個校準點的調整是相互獨立的，這表示使用者可以僅針對某一個特定的溫度校準點進行微調或修正，而不會影響到其他已校準好的溫度點設定，大幅簡化了維護與精度保持的工作。

內建測試 (BIT)

系統內建了周全的 BIT (內建測試) 功能，用以持續監控並確保黑體在操作過程中的各項功能均處于正常狀態；此 BIT 程序不僅在儀器開機時會自動執行一次全面的檢查；更會在正常運作期間，以背景模式持續進行（此過程對使用者完全透明，不會干擾正常操作或量測），隨時確保儀器的可靠性與量測結果的有效性。

光圈輪

此 4100 黑體在標準配置中即包含一個實用的八孔位手動光圈輪；此設計允許使用者方便且快速地旋轉選擇不同的限制光圈（用於精確定義輻射源的有效區域大小）或測試目標。需要注意的是，具體的光圈盤（例如不同尺寸的圓孔或狹縫）本身並不包含在標準系統內，因為客戶的應用需求各不相同。SBIR 提供了豐富多樣的精密針孔光圈與狹縫目標庫存，供客戶根據其實際測試需求進行選購。

選配項目

選項 G - IEEE Std. 488 介面 (GPIB)

此選項提供了一個完整且嚴謹實作的 ANSI/IEEE Std. 488.1-1987 (GPIB) 通訊介面，透過此業界標準介面，使用者可以利用電腦對黑體的所有功能進行遠端程式化控制，包括溫度設定、狀態查詢、執行校準程序，乃至於控制如目標輪、照明器等其他選配的機電模組，非常適合整合於自動化測試環境。（選項 G）

選項 S - RS-232 串列介面

作為 GPIB 的另一種選擇，此選配的 RS-232 串列介面同樣提供了透過電腦進行遠端控制的能力，涵蓋所有黑體基本功能、校準操作以及對選配照明器、目標輪等的控制；對於偏好或僅需串列通訊的系統整合而言，此為合適的選項。（選項 S）(請注意：選項 G 與 S 無法同時選配)

選項 E - 機電整合套件

此機電整合套件 (Option E) 是一個功能強大的升級選項，它整合了多個自動化元件，包括：一個可變頻率斬波器（用於產生調變的紅外線訊號）、一個電動 12 孔位光圈輪（取代手動輪，實現程式化光圈切換）、一個電動 8 孔位濾光輪（用於自動置入不同的光學濾波片）以及一個快門（用於快速阻斷或開啟輻射路徑），下方將針對這些元件有更詳細的介紹。

光圈與濾光輪 (Option E 元件)

選配 Option E 後，原有的手動光圈輪將被電動 12 孔位光圈輪與電動 8 孔位濾光輪所取代，這使得使用者能夠透過程式控制或前面板操作，快速且精確地將預先安裝的多個不同尺寸光圈或光學濾光片，自動定位到黑體的輻射光路徑前方，大幅提升測試的自動化程度與便利性；針對濾光輪，若使用者自行採購第三方廠商的濾光片，需注意其安裝最大厚度不得超過 0.300 英吋；無論是光圈還是濾光片的選擇定位，均可透過控制器前面板進行手動操作，或經由選配的遠端通訊介面 (IEEE 488 GPIB 或 RS-232) 進行程式化控制。

調變器 (Option E 元件)

Option E 中的機械式斬波器（亦稱調變器）可用於對黑體發出的連續紅外線輻射訊號進行週期性的開啟/關閉調變，這對於某些需要鎖相放大或背景抑制的量測應用非常關鍵，此調變器的開/關動態範圍高達 1000:1；並且 SBIR 提供多種不同尺寸的斬波葉片 (blade) 與轉速選項，以滿足不同的調變頻率需求，如同電動輪，此調變器的啟動、停止與頻率設定，同樣可由控制器前面板或透過遠端介面進行控制。

機架安裝

此黑體控制器的外殼設計兼顧了彈性，既可直接放置於實驗室桌面上獨立使用，也完全符合標準 19 英吋儀器機櫃的安裝規範，每套儀器均隨附有用於固定安裝的機架安裝耳架；此外，SBIR 還提供選配的機架滑軌套件，方便使用者將控制器整合於機櫃中並易於拉出維護。

手持式遠端面板

為增加操作上的便利性，SBIR 提供了一個選配的手持式遠端控制面板，這個輕巧的裝置複製了儀器主機前面板的所有按鍵與顯示功能，讓使用者可以在距離主機一定位置（透過標準 10 英呎連接纜線）進行完整的儀器操控與狀態監看，特別適用於大型測試裝置或操作空間受限的場合。

規格

規格項目	數值與說明
腔體尺寸	1 吋直徑腔體
溫度範圍	50ºC 至 1000ºC 絕對溫度，涵蓋寬廣的高溫應用區間
發射率	在 2µm 至 14µm 這個重要的紅外光譜範圍內，其發射率高達 0.98，非常接近理想黑體的輻射特性，確保了作為紅外參考源的準確性。
顯示解析度	0.10ºC，提供精細的溫度讀值
設定點解析度	0.10ºC，允許使用者進行精密的溫度設定
穩定度¹	溫度穩定度極佳，在短時間內（一小時內）溫度波動控制在 ±0.30ºC 以內；即使長時間（超過一小時）連續運作，溫度波動也能維持在 ±0.50ºC 之內，保證了測試條件的一致性。
總系統不確定性	總系統不確定性是指包含感測器、控制器及腔體本身所有誤差來源在內的整體溫度準確度指標，其數值為 ±3.5ºC 或設定溫度的 0.5%（以兩者中數值較大者為準）。
升溫速率 (100ºC→1000ºC)	從 100ºC 加熱至 1000ºC 約需 < 60 分鐘，升溫迅速。
降溫速率 (1000ºC→100ºC)	從 1000ºC 冷卻至 100ºC 約需 < 85 分鐘，冷卻效率高。
就緒指示器	當黑體溫度進入設定點的 ±0.50ºC 穩定範圍內時，就緒指示燈會亮起，提示使用者系統已達到可進行精確量測的狀態。
線路電壓	可依據使用地區選擇 100 / 120 / 220 / 240 V, 50 – 60 Hz
最大功耗	1760 W
黑體重量 (約)	15 磅
控制器重量 (約)	21 磅

註記:
¹ 短期定義為持續時間小於一小時；長期定義為持續時間超過一小時。
* 規格若有變更，恕不另行通知。

應用示意圖

此圖為使用 SBIR 4100 系列腔體黑體執行 Flood Mode 非均勻性校正 (NUC) 測試的標準實驗配置，在此設置中，由 Infinity 控制器精確設定溫度的 4100 黑體，作為一個大面積、均勻的紅外線輻射源，其紅外輻射以 Flood Mode（全幅照射模式）投向待測物，即裝設於杜瓦瓶 (Dewar) 內的焦平面陣列 (FPA) 感測器；此測試目的在於獲取 FPA 上各個感測單元的響應數據，用以計算並補償其固有的非均勻性，進而提升最終成像或量測的品質與準確度；圖中亦可見黑體前方裝有手動光圈輪，可用於調整輻射特性。

此示意圖為 SBIR 4100 系列腔體黑體與待測杜瓦瓶 (Dewar) （內含焦平面陣列 FPA）對準配置的俯視剖面，圖中揭示了黑體核心的特殊腔體幾何結構，此結構經最佳化設計以確保高發射率及均勻的紅外輻射；輻射線從受控溫的腔體內部發出，通過位於出口處的手動光圈輪選定光孔，最終精確地投射到杜瓦瓶 (Dewar) 窗口，並被 FPA 感測器接收；此設置清晰地展示了從紅外光源到感測器的光路徑，是進行紅外感測器校準和響應特性量測的基礎配置。

此圖展示 SBIR 4100 系列腔體黑體應用於「聚焦模式 (Focus Mode)」測試的典型配置，此設置在黑體與杜瓦瓶 (Dewar) 之間加入了聚焦透鏡 (Focus Lens)，將來自黑體（經光圈）的紅外輻射匯聚成光點，投射至杜瓦瓶 (Dewar) 內的焦平面陣列 (FPA) 上；黑體安裝於三軸 (X-Y-Z) 電動平移台 (Motorized Translation Stage)，可精確移動光點以掃描 FPA 或定位於特定圖像元素；此配置常用於量測 FPA 空間響應、MTF 等特性；黑體溫度由 Infinity 控制器調控。

此光線追跡 (Ray Trace) 示意圖，描繪紅外輻射從 SBIR 4100 腔體黑體發出後的光路，光線通過光圈輪選定光孔，穿過聚焦透鏡組 (Focusing Lens)，最終匯聚投射至杜瓦瓶 (Dewar) 內的焦平面陣列 (FPA)；此圖呈現了黑體腔體、光圈、透鏡的相對位置，以及透鏡如何將紅外線精確聚焦至感測器平面上，是分析聚焦模式 (Focus Mode) 測試中光學配置與能量傳遞的重要參考。

訂購資訊

為了讓客戶能精確訂購符合其特定需求的配置，SBIR 的腔體黑體系統採用模組化的訂購方式，可依據客戶指定的以下六項關鍵特性來組合出獨一的零件編號，這些特性包含：黑體型號、通訊選項、輸入電壓、電源線類型、溫度範圍及纜線長度。

例如：
一個 1 吋 Model 4100 系統，若選配 Option G (GPIB 通訊)，使用 120V (對應 115V/60Hz) 電壓與美國標準電源線 (K)，溫度範圍 GG (50°C 至 1000°C)，纜線長度 10 英呎，其完整零件編號的組合邏輯如下，最終構成：4100G-120K-GG-10

編碼原則：

黑體型號:
- 4100 (指定為 1 吋腔體黑體)
通訊選項: (選擇所需的電腦控制介面)
- E - 機電整合套件 (Option E)
- G - IEEE-488 介面 GPIB (無法與 S 同時選配)
- S - RS-232 串列介面 (無法與 G 同時選配)
- W - 目標輪通訊 (若需控制外部目標輪，需選此項並註明目標輪型號)
輸入電壓 (V): (指定儀器操作所需電壓，會影響內部電源配置)
- 100
- 120 (適用於 110V~120V 地區，如美國、日本部分地區、台灣)
- 220 (適用於 220V~230V 地區，如歐洲大部分地區、中國大陸)
- 240 (適用於 240V 地區，如英國、澳洲)
電源線類型: (依據操作地區的插座標準選擇合適的電源線)
- J – 日本
- K – 美國 (及台灣等使用美規插座地區)
- A – 德國、荷蘭、瑞典 (Schuko 插頭)
- C – 中國
- F – 法國
- I – 義大利
- D – 英國
溫度範圍: (定義此黑體的標準操作溫度範圍)
- GG = 50° 至 1000° 絕對溫度
纜線長度: (黑體頭與控制器之間的連接纜線長度)
- 10 (標準長度為 10 英呎)
- 客製化長度 (請指定所需的英呎數)

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資訊若有變更，恕不另行通知。

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產品資訊

黑體校正源

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