ラドデバイス|RAD Device

ラドデバイスは、光がリードする先端テクノロジーと共に歩みます

Gigahertz-Optik 社

P-21 高精度測光・放射測定可能 多機能オプトメーター

P-21 高精度測光・放射測定可能 多機能オプトメーター

製品特長

P-21オプトメーターは、Gigahertz-Optik社がモバイル用途向けに設計した高品質な多目的装置です。直流、交流、単一パルス、変調放射線の測定を行うことが出来ます。P-21の信号増幅器は、最大2 mAに達する検出器の信号電流に対して広いダイナミックレンジを提供します。ノイズ等価電流はわずか0.1 pAです。本装置には8つのゲインレンジが備わっており、信号レベルに合わせて手動または自動で選択・調整が可能です。大型のカラータッチスクリーンと3つの操作ボタンを備え、多彩な用途に対応しています。直感的なメニュー操作に加え、アナログ出力およびトリガー機能を備えているため、本装置はオールインワンのソリューションとなっています。

主な測定対象: 連続光、DC信号、AC信号、単発パルス、パルス列、変調放射、光量・照度・放射照度・レーザー出力など。実際の測定量とスペクトル範囲は、接続する検出器ヘッドの仕様と校正内容により決まります。


主な特長一覧

  • フォトメトリック測定およびラジオメトリック測定向けの多目的オプトメータ
  • 連続光、単発パルス、変調放射の測定に対応
  • 100 μsから約6 sまで設定可能なCW積分時間
  • パルス積分時間は10 msから199.99 sまで設定可能
  • 0.1 pAから2 mAまでの広い電流測定範囲
  • 8レンジのトランスインピーダンスアンプを内蔵
  • カラータッチスクリーン、LEDバックライト、3ボタンキーパッド
  • USB-C、RS232、RS485に対応
  • DSUB経由のトリガー入出力およびアナログ出力に対応
  • 検出器ヘッドの校正データをEEPROMに保存・自動適用
  • PC制御用ユーザーソフトウェアS-P21に対応
  • 独自ソフトウェア開発・装置組込み向けのS-SDK-P21を利用可能
  • P-21用検出器だけでなく、アダプタケーブルによりP-9710用検出器との接続にも対応可能
  • 充電式リチウムイオンバッテリーを搭載
  • USB-Cによる充電・インターフェース接続に対応

測定モードと機能

P-21は、光源の種類、信号波形、評価したい物理量に応じて複数の測定モードを選択できます。単なる電流表示だけでなく、線量、パルスエネルギー、ピーク評価、相対比、データロギングなどの機能を備えている点が特長です。

測定モード・機能 内容 主な用途
CW測定 連続的なDCまたはAC信号を、設定した積分時間で測定します。接続検出器に応じた単位、波長、測定値を表示できます。 一般照明、連続光源、安定光源の評価
CW Dose測定 1秒ごとのロギングレートで測定値を積算し、積分エネルギーまたは線量として表示します。手動開始・停止のほか、時間または最大線量での自動停止にも対応します。 照射量管理、UV照射量、光曝露量の確認
Pulse Energy 選択した時間範囲内で、単発パルスまたはパルス列のエネルギーを測定します。トリガー機能やアナログ出力と組み合わせた測定が可能です。 フラッシュ光、パルスLED、パルスレーザーの評価
Pulse Offset 周囲光などのプリセット値を、I-EffectiveやPulse Energyの読み値から差し引きます。固定値を差し引くStatic Offsetと、パルス測定開始直前の実測値を差し引くContinuous Offsetを選択できます。 背景光の影響を低減したパルス測定
Peak / Peak Minimum / Peak Maximum 選択した積分間隔で、ピーク、最小値、最大値、ピーク・ツー・ピーク値を解析します。平均値とあわせて信号安定性を確認できます。 フリッカ評価、信号変動、出力安定性の確認
I-Effective Luminous Intensity Schmidt-Clausen法またはBlondel-Rey法に基づき、単発フラッシュ光源の実効光度を評価します。 フラッシュランプ、警告灯、短時間発光源の評価
CW Offset 周囲光などの一定オフセット値をCW測定値から差し引きます。 暗電流・背景光補正
CW Minimum / CW Maximum 測定期間中に到達した最小値または最大値を、現在値とあわせて表示します。 光源のウォームアップ特性、長期安定性評価
CW Level Check 測定値をあらかじめ保存した上限値・下限値と比較します。 製造検査、合否判定、工程管理
Analog Output アンプ出力をアナログ信号として直接出力します。 外部データ収集装置、オシロスコープ、制御装置との接続
Ratio測定 基準値と実測値の比を、相対比、対数比、減衰量、係数として表示します。 透過率、反射率、減衰量、相対出力変化の評価
Reference Ratio測定で用いる基準値を設定します。基準値は、選択単位での固定値、CW実測値、または手入力値として設定できます。 基準光源との比較、dBm表示を用いた減衰評価
Hold 現在表示中の測定値を固定表示します。 現場での読み取り、記録作業
Datalogger 12,000点以上のデータを保存できます。サンプルレートは0.1 sから9999.9 sまで設定可能です。 長時間モニタリング、安定性試験、工程データ保存
Manual Calibration Data 個別の校正補正係数を手入力できます。 特殊校正、ユーザー独自補正、既存校正値の反映
Default Initialization 各種パラメータを工場出荷時設定に戻します。 設定の初期化、測定条件のリセット

測定モード別の訴求ポイント

連続光・安定光源の測定

CW測定では、連続的なDCまたはAC信号を任意の積分時間で評価できます。積分時間を短く設定すれば応答性を重視した測定が可能であり、長く設定すれば信号ノイズを平均化し、安定した読み値を得やすくなります。

パルス光・フラッシュ光の測定

Pulse Energy、Pulse Offset、I-Effective、Peak評価などを使用することで、単発パルス、複数パルス、フラッシュ光源のエネルギーや実効光度を評価できます。トリガー入出力とアナログ出力を組み合わせることで、外部装置との同期測定にも適しています。

線量・積算値の管理

CW Dose測定では、測定値を時間方向に積算して表示できます。UV照射量、照明曝露量、エネルギー積算など、照射時間と強度の両方を考慮する測定に利用できます。

相対測定・比較測定

Ratio測定とReference機能により、基準値に対する変化率、減衰量、係数を評価できます。光学フィルタ、光学部品、光源の出力変化など、絶対値よりも相対変化を重視する測定にも便利です。


主な用途

用途分野 説明 想定される測定量
フォトメータ 人間の視感度に基づく光測定に使用します。対応する測光用検出器ヘッドを接続することで、照明・表示・発光体の評価が可能です。 照度 lx、輝度 cd/m²、光束 lm など
ラジオメータ 放射量を物理量として測定します。波長域に応じた検出器を選定することで、可視、近赤外、UVなどの放射評価が可能です。 放射照度 W/m²、放射輝度 W/(m²sr)、放射パワー W など
UVメータ UV-A、UV-B、UV-Cなどの紫外放射の測定に使用します。殺菌、硬化、曝露管理などの用途に適しています。 UV放射照度、UV線量、254 nm UV-C放射照度など
レーザーパワーメータ 積分球型レーザーパワー検出器などと組み合わせることで、レーザー出力やパルスレーザーの評価に使用できます。 レーザー出力 W、パルスエネルギー J など
照明・LED評価 連続点灯LED、パルス駆動LED、照明モジュール、フラッシュ光源の評価に適しています。 照度、放射照度、ピーク値、線量、フリッカ関連値
光学部品評価 Ratio測定を利用することで、フィルタ、レンズ、コーティング、反射材などの光学特性確認にも活用できます。 透過率、反射率、減衰量、相対比
自動計測・工程管理 USBインターフェース、トリガー入出力、アナログ出力、SDKを組み合わせることで、自動検査装置や製造ラインへの組込みに対応できます。 合否判定、データログ、外部制御値

検出器交換と校正データ管理

P-21は、Gigahertz-Optik社の各種検出器ヘッドと組み合わせて使用します。測定される物理量、測定単位、スペクトル範囲は、接続する検出器ヘッドにより決まります。1台のP-21をベースに、用途に応じて複数の検出器ヘッドを使い分けられるため、測定システムの拡張性に優れています。

校正データプラグ付き検出器ヘッドを接続すると、検出器ヘッドに保存された校正データと装置設定がP-21に自動的に読み込まれます。これにより、検出器交換時の設定ミスや校正係数の入力ミスを低減できます。

検出器インターフェースはITTコネクタに対応し、-5および-4タイプの検出器に対応します。9ピンDSUBへのアダプタも利用可能です。また、P-21の-5コネクタとP-9710検出器の-2コネクタを接続するためのアダプタケーブルも用意されています。

構成可能な検出器・関連製品例

以下は、メーカー資料に記載されている構成例の一部です。用途に合わせて検出器、積分球、アクセサリ、校正内容を選定します。

製品名 概要 想定用途
ISD-1.6-SP-Vxx Laser Power Detector パルスレーザーダイオードやLEDの高速・時間分解放射パワー測定用検出器。 nsオーダーのパルス光測定
ISD-5P-SP パルスレーザーダイオードやLEDの高速・時間分解光パワー測定向け光パワーメータ検出器。 パルスLED、パルスレーザー
ISD-10P-SP 高速・時間分解放射パワー測定向け検出器。 パルス光源評価
PD-11 Series DP-11マウントを備えた検出器ヘッド。 汎用フォトメトリック・ラジオメトリック測定
MD-37 Series M30x1マウントのモジュール型検出器。Si、SiLP、InGaAs、SiC、GaPフォトダイオードなどに対応。 広範な波長域の放射測定
VL-3701 明所視照度をLuxで測定する検出器ヘッド。 照度測定
VL-3702 明所視照度をLuxで測定するClass B検出器。f1′ ≤ 6%の仕様。 照明評価、現場測定
VL-3707 低照度測定向けの高感度測光検出器。オプションのP-2110との組み合わせで低照度測定に対応。 暗所照度、微弱光測定
RW-3701 400 nmから500 nmのBLUE領域における放射照度測定用検出器。 青色LED、青色光評価
RW-3702 700 nmから800 nmのRED領域における放射照度測定用検出器。 赤色光、近赤外寄りの放射評価
RW-3703 400 nmから800 nmのVIS領域における放射照度測定用検出器。 可視光放射測定
RW-3704 800 nmから1000 nmのNIR領域における放射照度測定用検出器。 近赤外LED、NIR光源
RW-3708 1000 nmから1700 nmのNIR領域における放射照度測定用検出器。 長波長側NIR測定
UV-3718 254 nm UV-C放射の高放射照度測定向け検出器。 UV-C殺菌光源、高強度UV-C
UV-3725 空気消毒用途における254 nm UV-C放射照度測定向け検出器。 空気殺菌・消毒システム
UV-3726 UV-C LEDおよび低圧水銀ランプの殺菌用途における放射照度測定向け検出器。 UV-C LED、低圧水銀ランプ
ISD-15-Si / ISD-10-Si / ISD-5-Si レーザーパワー測定用のSiフォトダイオード搭載積分球検出器。 レーザー出力測定
ISD-5P-IGA InGaAsフォトダイオードと50 mm積分球を備えたレーザーパワー検出器。 NIRレーザー測定
ISD-5P-SiUV UV強化Siフォトダイオードと50 mm積分球を備えたレーザーパワー検出器。 UV域を含むレーザー測定
ISD-30-VL 2π光源の光束測定向け積分球検出器。300 mm径、BaSO4コーティング、校正証明書付き構成。 光束測定、LEDモジュール評価
PS-3701 / PS-3702 / PS-3703 植物育成関連の光測定向け検出器ヘッド。 植物工場、園芸照明、光合成関連測定
RW-37 with SRT-M37-L 放射照度および放射輝度を測定する検出器構成。 放射照度・放射輝度測定
VL-3701 with SRT-M37-L 明所視照度および輝度を測定する検出器構成。 照度・輝度測定
PD-9310 with SRT-M37-L 高感度の明所視輝度測定向け検出器。1°、2°、5°、10°の視野角用フロントレンズ構成に対応。 ディスプレイ、面光源、輝度測定
UV-37 with SRT-M37-L-UV UV放射照度およびUV放射輝度を測定する検出器構成。 UV面光源、UV照射装置
RCHシリーズ UVまたは青色光の高強度照射プロセス向け検出器。 UV硬化、青色光硬化、産業用照射プロセス

仕様概要

一般仕様

項目 内容
製品分類 高性能オプトメータ。接続検出器によりフォトメータ、ラジオメータ、UVラジオメータ、レーザーパワーメータなどとして構成可能。
主な特徴 カラータッチスクリーン、モバイル使用を想定した筐体、充電式バッテリー、USBインターフェース、トリガー、アナログ出力、ユーザーソフトウェア、SDKに対応。
測定レンジ 0.1 pAのノイズ等価信号から最大2 mAまでの広い電流測定範囲。8つのゲインレンジを手動または自動で選択可能。
代表的用途 モバイル測定、研究室測定、USBインターフェースを用いた自動プロセスへの組込み、多様な検出器ヘッドによる用途別測定。
校正 8つのゲインレンジごとに電流応答度の校正および比較が可能。

機能仕様

項目 仕様
ディスプレイ 大型カラータッチスクリーン。LEDバックライトはオン・オフ切替可能。
検出器インターフェース ITTコネクタ(-5、-4)に対応。9ピンDSUBへのアダプタを利用可能。
アナログ出力 入力電流およびシグナルアンプのレンジに対応する出力電圧を出力。接続プラグはDSUB。
測定量 絶対校正されたアンペア表示、および使用する検出器ヘッドに応じた光測定単位。比率はパーセント、対数、係数として表示可能。
シグナルアンプ 電圧アンプを直列接続したトランスインピーダンスアンプ。合計8ゲインレベルを手動または自動で選択可能。
CW積分時間 100 μsから5.9999 sまで。
パルス積分時間 10 msから199.99 sまで。
オフセット補正 補正範囲超過の表示に対応。
パラメータ調整 タッチスクリーンまたはリモート操作で設定可能。設定値はEEPROMに保存。
校正データ 検出器端子内EEPROMに保存。分光応答度の校正テーブルに対応し、2つの波長点間の補間も可能。キーパッドからの手動入力にも対応。
操作キー 3ボタン + カラータッチスクリーン。

インターフェース・外形・環境条件

項目 仕様
インターフェース USB-C、RS232、RS485
コネクタ USB-C(充電・インターフェース)、DSUB(トリガー入出力、RS232、RS485、アナログ出力)、ITT(検出器)
動作温度範囲 10 °Cから30 °C
保管温度範囲 -10 °Cから50 °C
外形寸法・質量 200 mm x 105 mm x 34 mm / 約400 g
電源 USB-Cによる5 V DC給電。充電式リチウムイオンバッテリー搭載。
湿度 <80%、結露なきこと。
校正・使用上の注意 特に微小電流を測定する場合は、電流校正の定期的な再校正が推奨されます。高湿度環境では低電流測定時に漏れ電流の影響を考慮する必要があります。

測定レンジ

P-21は8つの測定レンジを備え、最大2.000 mAから200.0 pAレンジまでをカバーします。レンジは手動またはオートレンジで選択できます。以下の表は、P-2110およびP-2120の代表仕様です。

P-2110 測定レンジ

レンジ番号 レンジ A/V 最大レンジ スルーレート
通常測定
スルーレート
高速アナログ出力
ゲイン誤差
/直線性誤差
アナログ出力ゲイン
A/V
0 1×10^-3 ±2.000 mA 2 ms 3 μs <0.1% 1×10^-3
1 1×10^-4 ±200.0 μA 2 ms 3 μs <0.1% 1×10^-4
2 1×10^-5 ±20.00 μA 3 ms 4 μs <0.1% 1×10^-5
3 1×10^-6 ±2.000 μA 3 ms 4 μs <0.1% 1×10^-6
4 1×10^-7 ±200.0 nA 4 ms 4 ms <0.1% 1×10^-7
5 1×10^-8 ±20.00 nA 4 ms 4 ms <0.1% 1×10^-8
6 1×10^-9 ±2.000 nA 10 ms 10 ms <0.12% 1×10^-9
7 1×10^-10 ±200.0 pA 10 ms 10 ms <0.52%(10 pAを超える電流の場合) 1×10^-10

P-2120 測定レンジ

P-2120は、パルス光源の測定に適したバージョンです。全アンプレンジで通常測定時の応答時間を20 msに固定することで、短いパルスを伸張し、100 μsサンプリングに対してより扱いやすい波形として測定できます。

レンジ番号 レンジ A/V 最大レンジ スルーレート
通常測定
スルーレート
高速アナログ出力
ゲイン誤差
/直線性誤差
アナログ出力ゲイン
A/V
0 1×10^-3 ±2.000 mA 20 ms 3 μs <0.1% 1×10^-3
1 1×10^-4 ±200.0 μA 20 ms 3 μs <0.1% 1×10^-4
2 1×10^-5 ±20.00 μA 20 ms 4 μs <0.1% 1×10^-5
3 1×10^-6 ±2.000 μA 20 ms 4 μs <0.1% 1×10^-6
4 1×10^-7 ±200.0 nA 20 ms 4 ms <0.1% 1×10^-7
5 1×10^-8 ±20.00 nA 20 ms 4 ms <0.1% 1×10^-8
6 1×10^-9 ±2.000 nA 20 ms 10 ms <0.12% 1×10^-9
7 1×10^-10 ±200.0 pA 20 ms 10 ms <0.52%(10 pAを超える電流の場合) 1×10^-10

注記: 相対湿度が60%を超える環境では、低電流測定時に±1 pA程度の影響を考慮する必要があります。


PC制御・ソフトウェア

P-21はUSBインターフェースによりPCへ接続できます。S-P21ユーザーソフトウェアを用いることで、PCからP-21を制御し、測定条件の設定や測定データの取得を行えます。

また、S-SDK-P21ソフトウェア開発キットを使用することで、ユーザー独自のソフトウェアを開発したり、既存の自動測定システムや製造ライン用ソフトウェアにP-21を組み込んだりできます。プログラミング例が付属しているため、システム立ち上げ時の開発負荷を抑えやすい構成です。

名称 概要 用途
S-P21 P-21および派生モデル用のユーザーソフトウェア。 PCからの装置制御、測定設定、データ取得
S-SDK-P21 P-21および派生モデルを独自ソフトウェアへ組み込むための開発キット。 自動計測装置、研究用制御ソフト、製造ライン連携
USB-Cインターフェース 充電と通信に対応する接続端子。 PC制御、データ取得、給電・充電
RS232 / RS485 外部制御や装置組込みに利用できるシリアル通信インターフェース。 産業機器、既存制御システムとの接続
トリガー入出力 DSUB経由でトリガー信号を入出力可能。 パルス光源との同期、外部装置とのタイミング制御
アナログ出力 入力電流とレンジに応じた電圧信号を出力。 データロガー、DAQ、オシロスコープ、制御機器への接続

モデルバリエーション

モデル 概要 推奨用途
P-2110 汎用測定向けモデル。高速応答時間を備え、多様な測定に最適化されています。 CW測定、汎用フォトメトリック・ラジオメトリック測定、装置組込み
P-2120 全アンプレンジで20 ms応答時間を固定したパルス光源向けモデル。短いパルスを伸張して測定しやすくします。 パルスLED、フラッシュ光源、パルス列、短時間発光源の線量測定

発注情報・オプション

以下はメーカー資料に記載されている発注情報です。製造終了品のため、実際の供給可否、在庫、価格、校正証明書、保守対応、後継機種への置き換え可否は個別確認が必要です。

区分 品番 モデル / 名称 内容
本体 15312922 P-2110 標準アンプ設定の測定器。電源アダプタ(D、USAまたはGB)、ハンドブックを含む構成。
本体 15314859 P-2120 パルス光源向け測定器。20 ms応答時間仕様。電源アダプタ(D、USAまたはGB)、ハンドブックを含む構成。
ソフトウェア 15314558 S-P21 P-21および派生モデル用ユーザーソフトウェア。
ソフトウェア 15314559 S-SDK-P21 P-21および派生モデルをカスタムソフトウェアへ組み込むためのソフトウェア開発キット。
アクセサリ 15313743 P-21xx-Z02 -2校正データプラグ付き測定ヘッドをP-21オプトメータへ接続するためのアダプタケーブル。
アクセサリ 15313742 BHO-35 測定器およびアクセサリ収納用ハードトップケース。
アクセサリ 15314557 P-21-Z01 -2検出器用アダプタのストレインリリーフ用クリップ。
検出器 用途別選定 Light Detectors 用途に応じて、照度、輝度、放射照度、UV、レーザー、植物育成光、硬化プロセスなどに対応する検出器ヘッドを選定。

選定時の確認ポイント

  • 測定したい物理量: 照度、輝度、放射照度、放射輝度、レーザー出力、線量、パルスエネルギーなど、必要な測定量を明確にしてください。
  • 検出器ヘッドの選定: P-21本体だけでは光学量は決まりません。用途、波長域、受光形状、感度、校正単位に合った検出器ヘッドが必要です。
  • パルス光源の条件: パルス幅、繰返し周波数、ピーク強度、背景光の有無、トリガー同期の必要性を確認してください。
  • 測定レンジと感度: 0.1 pAから2 mAまでの広いレンジを備えますが、微小電流測定では湿度やケーブル、校正状態の影響を受けやすいため、測定環境の管理が重要です。
  • PC連携: 手動測定中心であれば本体操作で対応できます。自動測定や製造ライン組込みでは、USB、RS232、RS485、S-P21、S-SDK-P21の利用を検討してください。
  • 校正: 検出器ヘッドごとの校正内容、校正証明書、再校正周期、トレーサビリティを事前に確認してください。

お問い合わせ時にご連絡いただきたい内容

  • 測定したい光源の種類(LED、レーザー、UVランプ、フラッシュ光源など)
  • 波長域または中心波長
  • 測定量(照度、輝度、放射照度、光束、レーザー出力、線量、パルスエネルギーなど)
  • 連続光かパルス光か
  • 測定レンジ、目標精度、校正証明書の要否
  • PC制御、外部トリガー、アナログ出力の要否
  • 既存検出器ヘッドの有無とコネクタ仕様

P-21 Gigahertz-Optik社 製品ページ

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