德國 Avenir Photonics SIENA 嵌入式近紅外 (NIR) 光譜儀（典型應用）

德國 Avenir Photonics SIENA NIR spectrometer 是一款嵌入式近紅外 (NIR) 光譜儀，適用于 800–2100 nm 近紅外波段的光譜檢測應用。該產品采用低功耗非制冷 InGaAs 陣列傳感器，兼具體積小、功耗低和系統集成方便等特點，適合便攜式近紅外分析設備、工業傳感器、在線檢測系統及 OEM 光譜模塊集成。Avenir 將 SIENA 定位為面向便攜式和工業應用的近紅外光譜儀，并強調其最高可覆蓋 900–2100 nm 波長范圍。

SIENA 可用于吸收、反射、散射等近紅外光譜測量方式，適合材料識別、水分檢測、食品品質分析、藥品原輔料識別、塑料分選、粉末/顆粒物檢測以及工業過程監測等應用場景。近紅外檢測通常需要結合樣品采集方式、光源、探頭以及化學計量學模型，實現對樣品成分或狀態的快速分析。

產品特點

1. 覆蓋近紅外 NIR 波段

SIENA 可配置 850–1700 nm、800–1900 nm、900–2100 nm 等近紅外波長范圍，適合不同材料、不同吸收特征和不同檢測目標的近紅外光譜應用。公開資料中列出的 SIENA 標準配置覆蓋最高可至 2100 nm。

2. 非制冷 InGaAs 陣列傳感器

SIENA 采用低功耗非制冷 InGaAs 陣列傳感器。與需要制冷的傳統近紅外系統相比，非制冷方案有利于減小系統體積、降低功耗，并提升便攜式設備和工業傳感器集成的便利性。

3. 適合便攜式與工業集成應用

SIENA 的結構緊湊，適合嵌入到便攜式檢測儀、工業在線監測系統、自動化檢測平臺和 OEM 設備中。其應用方向更偏向現場檢測、過程監測和集成式近紅外傳感。

4. 可用于多種近紅外測量方式

該產品可用于近紅外吸收、反射和散射測量，適用于固體、粉末、顆粒、液體以及片材等樣品的光譜檢測。實際應用中可根據樣品狀態搭配不同光源、光纖、探頭、準直器或采樣附件。

5. 適合材料識別與成分分析

近紅外光譜對含 C-H、O-H、N-H 等化學鍵的材料具有較高應用價值，可用于水分、有機物、食品、農產品、藥品、塑料和化工材料等樣品的快速檢測。相關產品資料中也將 SIENA 的應用指向 moisture analysis、fat content measurement、absorption、reflection 和 scattering measurement 等場景。

技術參數

參數類別	技術參數
產品型號	SIENA NIR spectrometer
產品類型	微型近紅外光譜儀 / NIR 光譜儀
波長范圍	850–1700 nm、800–1900 nm、900–2100 nm 可選
探測器類型	非制冷 InGaAs 陣列傳感器
像素數	256 pixels
典型入射狹縫	20 μm
光譜分辨率	根據波長范圍不同，典型約 8–12 nm
最大分辨率	根據配置不同，約 10–15 nm
積分時間	4 μs–10 min
光譜緩存	426 條光譜
最快采集速率	最高約 2900 Hz，約 0.34 ms/scan
數字接口	USB 2.0 Full Speed、UART
尺寸	52.0 × 57.0 × 17.0 mm
工作溫度	-20 至 60 ℃
工作濕度	0–90% RH，非冷凝
典型應用	近紅外吸收、反射、散射、材料識別、成分分析、工業傳感

標準波長范圍與分辨率

配置	波長范圍	典型分辨率	最大分辨率
SIENA 1.7	850/940–1700 nm	約 8 nm	約 10 nm
SIENA 1.9	800–1900 nm	約 11–12 nm	約 13–14 nm
SIENA 2.1	900–2100 nm	約 12–13 nm	約 15–16 nm

典型應用

• 近紅外吸收光譜測量

• 固體、粉末、顆粒、液體樣品的近紅外檢測

• 水分含量檢測

• 食品品質分析

• 農產品與飼料品質檢測

• 脂肪、蛋白質、糖分等成分分析模型開發

• 藥品原輔料識別

• 粉末混合均勻性檢測

• 塑料材料識別與分選

• 化工材料快速識別

• 工業過程在線監測

• 便攜式近紅外分析儀開發

• OEM 近紅外光譜模塊集成

與 ARIS 的區別

對比項目	ARIS 光譜儀	SIENA NIR 光譜儀
產品定位	通用小型 UV/VIS/NIR 光譜儀	微型近紅外 NIR 光譜儀
主要波段	紫外、可見光、近紅外	近紅外，最高至約 2100 nm
探測器	CCD/CMOS 配置	非制冷 InGaAs
重點應用	光源、顏色、透過率、反射率、吸收光譜	成分分析、材料識別、水分檢測、工業傳感
典型客戶	光學實驗室、光源檢測、材料測試、OEM	食品、農業、制藥、化工、塑料、工業在線檢測

選型說明

1. 根據樣品選擇波長范圍

如果主要關注常規近紅外檢測，可選擇 850–1700 nm 配置；如果需要覆蓋更多近紅外吸收信息，可考慮 800–1900 nm 或 900–2100 nm 配置。對于不同樣品，建議結合目標成分的吸收特征和實驗驗證結果選擇波段。

2. 根據應用選擇采樣方式

固體、粉末和顆粒樣品通常采用漫反射測量；透明或半透明液體可采用透射或透反射方式；在線過程檢測則需要根據現場空間、樣品流動狀態和檢測距離設計采樣光路。

3. 近紅外檢測通常需要建模

SIENA 采集的是近紅外光譜數據。如果要得到水分、脂肪、蛋白質、濃度或成分比例等結果，通常需要結合標準樣品數據建立化學計量學模型。光譜儀本體負責采集光譜，最終定量結果還需要樣品標定和算法模型支持。

4. OEM 集成需關注接口與穩定性

對于便攜式設備或工業在線系統，除波長范圍和分辨率外，還需要關注尺寸、功耗、接口、觸發方式、采集速率、長期穩定性和軟件開發支持。