Andor iKon-L 936CCD相机在物理科学与生命科学领域的表现，高灵敏度、深冷却控噪与大视场是获取精准数据的关键。Andor iKon-L 936 作为一款400万像素深冷CCD相机，凭借-100℃深度热电冷却、超90%量子效率及大尺寸传感器，成为弱光场景的理想选择。它支持多速率读出与多种传感器选项，适配系外行星探测、玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）观测、生物发光成像等多样需求。本文将全面展现Andor iKon-L 936CCD相机的技术价值。
Andor iKon-L 936CCD相机是Andor公司专为科学成像设计的深冷CCD设备，核心定位为弱光与长时间曝光场景，采用2048×2048（400万像素）背照式传感器，像素尺寸13.5×13.5μm，有效成像区域27.6×27.6mm，具备100%填充因子，兼顾高分辨率与大视场需求。设备搭载4级或5级热电（TE）冷却系统，5级冷却可将传感器温度深度降至-100℃（需冷却液辅助），4级冷却最低达-80℃，配合UltraVac™永久真空技术（无O型圈密封，七年真空保修），能长期维持稳定冷却性能，大幅降低暗电流，为长时间曝光实验（如天文观测、生物发光）提供保障。

传感器选项

Andor iKon-L 936CCD相机提供两种核心选择：BV传感器（背照式，可见光优化），量子效率（QE）峰值超90%，适配可见光波段弱光成像；BEX2-DD传感器（背照式深耗尽型，带条纹抑制与双增透膜），覆盖紫外-近红外宽波段，QE在近红外区域表现更优，且通过条纹抑制技术减少近红外波段的干涉条纹（etaloning），适合系外行星探测、BEC观测等跨波段研究。两款传感器的有效区域像素阱深分别为100,000 e⁻（BV）与150,000 e⁻（BEX2-DD），可应对不同信号强度的成像需求。
 

性能参数方面

Andor iKon-L 936CCD相机支持0.05-5 MHz四档读出速率，读出噪声随速率变化：0.05 MHz低速率下，高灵敏度输出端读出噪声仅2.9 e⁻，适合弱光信号捕捉；5 MHz速率（仅用于对焦/可视化模式）下，读出噪声增至31.5 e⁻，可快速预览成像效果。设备线性度优于99%，采用16位数字化处理，确保信号定量准确性；帧速率方面，全帧模式下最高0.95 fps（5 MHz），子阵列或合并模式下速率提升（如16×16合并时达8.777 fps），同时支持快速动力学与裁剪传感器模式，可实现亚毫秒级时间分辨率，适配动态弱光过程观测。
 

应用场景上

Andor iKon-L 936CCD相机在物理科学与生命科学两大领域的表现。物理科学中，天文学领域用于系外行星探测——BEX2-DD传感器的近红外高QE与低噪声，能捕捉M型矮星周围地球大小行星的凌日信号；BEC研究中，宽波段QE覆盖670nm以上波长，适配超冷费米子的荧光与吸收成像；高光谱成像与中子射线照相领域，大视场与低噪声特性可获取高分辨率光谱数据与中子透射图像。生命科学中，适合长时间曝光需求的实验，如植物科学的生物发光时序成像（研究拟南芥生物钟）、生物芯片读取（检测微弱荧光信号）、活体发光成像，以及激光诱导荧光（LIF）等弱光检测场景，其深冷却设计能避免“快速”sCMOS相机暗电流较高的问题，保障长时间曝光数据纯净度。

系统配置需分五步完成：第一步选择冷却等级（4级“W”或5级“Z”）；第二步确定传感器类型（BV或BEX2-DD）；第三步可选定制相机窗口（如紫外优化窗口、特定波长滤波窗口）；第四步选择配件，包括循环冷却器（XW-RECR）、超紧凑型冷却单元（ACC-XW-CHIL-160）、USB延长器（支持100米传输）、镜头接口适配器（如尼康F口延长管）等；第五步选择软件，可选Solis for Imaging（支持Windows/Linux/LabVIEW，带AndorBasic宏语言，实现自动化采集）或Andor SDK（多语言兼容，支持自定义程序开发），同时兼容Micro-Manager等第三方成像软件。设备符合RoHS、EU EMC等标准，工作温度0-30℃，存储温度-25-50℃，相对湿度<70%（无冷凝），电源需求为100-240 VAC，5级冷却最大功耗120 W。
 

Andor iKon-L 936CCD相机测试原理

Andor iKon-L 936CCD相机的测试弱光信号捕获-低噪声控制-宽波段适配”核心逻辑展开，结合热电冷却、真空技术与传感器特性，实现精准检测，具体分为四方面：

弱光信号捕获与量子效率测试原理
弱光信号捕获依赖高QE传感器与低噪声读出设计。测试时，通过标准单色光源（如汞-氩灯）产生已知光强的弱光信号，照射Andor iKon-L 936CCD相机的传感器，利用积分球确保光强均匀分布。传感器将光子转化为电子并存储在像素阱中，通过不同速率的读出电路（0.05-5 MHz）将电子信号转化为电压信号，再经16位A/D转换器量化为数字信号。通过对比输入光强与输出信号强度，计算量子效率（QE=捕获电子数/入射光子数×100%），验证BV传感器的可见光高QE与BEX2-DD传感器的宽波段适配性；同时，在低速率读出模式下（0.05 MHz），通过测量暗背景信号与弱光信号的信噪比，验证2.9 e⁻低读出噪声的实际性能，确保设备对单光子级信号的捕获能力。
深度冷却与暗电流控制测试原理
冷却性能与暗电流控制是设备应对长时间曝光的关键。测试分为冷却稳定性与暗电流测量两部分：冷却稳定性测试中，将Andor iKon-L 936CCD相机置于不同环境温度（0-30℃），启动4级或5级冷却系统，通过设备内置的温度传感器实时记录传感器温度，验证5级冷却在冷却液辅助下是否稳定维持-100℃，以及UltraVac™技术是否能长期（如连续72小时）保持真空度与冷却效果，无温度漂移；暗电流测试则在暗环境下，设置不同冷却温度（-70℃、-80℃、-100℃），长时间曝光后测量像素信号强度，计算暗电流（e⁻/像素/秒），验证-100℃时BV传感器暗电流低至0.000059 e⁻/像素/秒的性能，确保长时间曝光中暗电流噪声不干扰弱光信号。
条纹抑制与宽波段适配测试原理
针对BEX2-DD传感器的条纹抑制技术，测试采用近红外单色光源（如780 nm、900 nm），分别照射BEX2-DD与普通背照式传感器（无条纹抑制），对比两者的成像结果。通过分析图像中干涉条纹的强度与数量，验证BEX2-DD传感器对近红外条纹的抑制效果；宽波段适配性测试则使用覆盖200-1200 nm的连续光源，配合单色仪产生不同波长的单色光，分别测量BV与BEX2-DD传感器在各波长下的QE，绘制QE曲线，验证BEX2-DD传感器在紫外-近红外波段的宽覆盖性与QE稳定性，确保跨波段实验（如BEC观测的670 nm与近红外信号同时捕捉）的数据可靠性。
线性度与定量准确性测试原理
线性度测试依据EMVA 1288标准，使用稳定的可调光强光源（如发光二极管），在恒定光子通量下，改变曝光时间（从最短到饱和前），记录不同曝光时间对应的传感器输出信号强度，绘制“信号-曝光时间”曲线。通过计算曲线与理想直线的偏差，验证Andor iKon-L 936CCD相机线性度优于99%的性能，确保信号强度与入射光子数呈线性关系；定量准确性测试则通过已知光强的标准光源，结合传感器QE与读出噪声数据，利用Count Convert功能将图像灰度值转化为电子数或入射光子数，对比计算值与实际光强，验证设备在不同读出速率与冷却温度下的定量一致性，为生物发光定量分析、天文光谱强度测量等场景提供数据依据。

Andor iKon-L 936CCD相机以深度冷却、宽波段高QE、低噪声性能，成为弱光成像领域的可靠工具。从-100℃控噪到条纹抑制技术，从物理科学的系外行星探测到生命科学的生物发光成像，其设计贴合多样科研需求。测试原理围绕弱光捕获、冷却控噪、宽波段适配与定量准确性展开，确保性能稳定可控。无论是长时间天文曝光，还是跨波段量子物理实验，Andor iKon-L 936CCD相机都能提供精准数据支持，为弱光成像研究的突破提供优质设备保障。