Andor iKon 系列深度制冷 CCD 相機產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品概述

Andor（牛津儀器集團旗下品牌）iKon 系列為"慢掃描"深度制冷 CCD 相機，專為需要持續(xù)曝光數(shù)分鐘乃至數(shù)小時的弱光成像與發(fā)光實驗而設(shè)計。該系列集多項核心性能于一體：熱電制冷溫度可低至 -100℃，具備優(yōu)異的低噪聲表現(xiàn)；背照式芯片在寬光譜范圍內(nèi)均可高效采集光子，峰值量子效率超過 95%；同時擁有出色的動態(tài)范圍與大視場，可在長時間曝光條件下獲得卓越的信噪比，是弱光成像與體內(nèi)發(fā)光實驗等苛刻應用的出色探測工具。

應用領(lǐng)域

iKon 深度制冷 CCD 主要面向"慢速"弱光成像應用，此類應用通常需要數(shù)十秒至數(shù)分鐘甚至數(shù)小時的長曝光時間，配合相對較慢的圖像讀出速度，典型場景包括天文觀測與弱光探測。此外，該系列還提供特殊的"快速動力學"模式，可實現(xiàn)微秒量級動態(tài)過程的采集，進一步拓展了成像的靈活性。憑借低噪聲、寬波長響應范圍、優(yōu)異的光子響應與圖像均勻性的綜合優(yōu)勢，iKon 系列在以下生命科學領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出。

植物成像

iKon 深度制冷 CCD 是極具挑戰(zhàn)性的植物成像研究的出色探測器。典型應用中，相機安裝鏡頭后置于具備溫度與光照控制的不透光暗箱內(nèi)。優(yōu)秀的真空封裝技術(shù)與精確的溫度控制帶來低制冷溫度，使暗電流最小化；在這一低本底噪聲基礎(chǔ)上，研究者可通過監(jiān)測熒光素酶活性的變化，對擬南芥及其他植物模型的植物生物學多個方面開展細致研究。iKon-M 型號配備 100 萬像素、19 mm 對角線芯片與 C-mount 鏡頭；需要更大視場的用戶可選擇 420 萬像素、39 mm 對角線大芯片的 iKon-L 型號，配備 F-mount 鏡頭。兩種型號均裝有集成式快門，可避免讀出過程中外界光干擾造成的拖尾現(xiàn)象，并可通過延長管等附件調(diào)整焦距。

體內(nèi)生物發(fā)光

生物發(fā)光過程中光直接由樣品發(fā)出，無需激發(fā)光，因而避免了自發(fā)熒光與散射的干擾，保證了較高的信噪比；同時光漂白與光毒性作用可降至最低，有利于延長研究時間。由于生物發(fā)光信號極其微弱，探測器必須具備極低的暗噪聲。iKon CCD 依托優(yōu)秀的真空技術(shù)提供低制冷溫度以壓低暗噪聲，同時以量子效率超過 90% 的大像元保證光子收集效率，從而捕捉到樣品中微弱但關(guān)鍵的信息——這是未經(jīng)優(yōu)化的 CCD 相機容易遺漏的。此外，還可將近紅外響應擴展應用于多報告系統(tǒng)，并改善深層組織成像的靈敏度。

細菌發(fā)光

細菌生物發(fā)光在細胞間通訊（即"群體感應"）中發(fā)揮關(guān)鍵作用，與基因表達調(diào)控、生物膜形成及毒性密切相關(guān)，也可用于熒光素酶基因表達報告、細胞活力檢測及生物傳感器開發(fā)。細菌發(fā)光信號比其他形式的發(fā)光更弱，要求探測器在長達數(shù)分鐘的曝光中始終保持噪聲最小化，iKon 深度制冷 CCD 憑借一流的低噪聲性能可探測表達水平的細微變化，非常適合此類研究。當研究深入到單細胞水平、需要更高靈敏度時，頁面建議選用 iXon EMCCD 系列。

產(chǎn)品型號與方案

Andor 提供多種深度制冷背照式 CCD 相機，覆蓋一系列視場需求，并可在極寬的光譜范圍內(nèi)提供優(yōu)化響應，其中還包括 1600 萬像素、芯片對角線高達 87 mm 的 iKon-XL。

iKon-L 936 定位于大視場弱光成像，采用 420 萬像素、13.5 μm 像元、39 mm 對角線芯片，配備 F-mount 接口（可選 EF），具備免維護真空熱電制冷（低至 -100℃）、深耗盡近紅外量子效率優(yōu)化選項，以及微秒量級時間分辨率的快速動力學模式。

iKon-M 934 定位于中等視場弱光成像，采用 100 萬像素、13 μm 像元、19 mm 對角線芯片，配備 C-mount 接口，同樣具備 -100℃ 免維護真空熱電制冷、深耗盡近紅外優(yōu)化選項與快速動力學模式。

核心技術(shù)優(yōu)勢

先進的靈敏度

iKon 全系列均可在極弱光信號條件下最大化信噪比。其 -100℃ 真空封裝熱電制冷確保數(shù)分鐘至數(shù)小時長曝光期間的低暗電流；讀出噪聲經(jīng)專門優(yōu)化與最小化，逼近真正的探測極限；背照式芯片通過量子效率最大化優(yōu)化實現(xiàn)高效光子收集，并提供深耗盡技術(shù)選項以增強近紅外響應，輔以干涉條紋抑制技術(shù)減少近紅外區(qū)域的 etaloning 條紋。量子效率曲線選項涵蓋標準背照式 BV 與深耗盡型 BR-DD、BEX2-DD 等，近紅外區(qū)域的增強與擴展拓展了多參數(shù)生物發(fā)光與多報告子系統(tǒng)熒光成像的應用潛力，并優(yōu)化了活體研究中更深層組織成像的兼容性。

大視場

iKon-M 的 19 mm 對角線芯片在主流 C-mount 接口條件下實現(xiàn)視場最大化；iKon-L 則以 39 mm 對角線、420 萬像素配合 F-mount 接口提供更大視野；超大視場的 iKon-XL 芯片對角線可達 87 mm。頁面同時提示：當需要在大視場下進行更快時間尺度（毫秒至數(shù)十秒）的光測量或熒光實驗時，建議選用 Sona 背照式 sCMOS 或 iXon Ultra、Life 888 EMCCD 型號。

低維護設(shè)計

iKon 系列采用 UltraVac™ 真空封裝技術(shù)，特別適合長時間曝光實驗——此類實驗不僅要求盡可能低的熱噪聲，還要求相機在很長的周期內(nèi)保持嚴格的熱控制。即使針對大面積 CCD 芯片，熱電制冷也可穩(wěn)定達到 -100℃，從而避免了使用液氮或可靠性欠佳的壓縮氣體冷卻器的繁瑣操作。

技術(shù)規(guī)格參數(shù)

基本參數(shù)

性能參數(shù)

總結(jié)與選型建議

iKon 系列以 -100℃ 深度制冷、2.9 e? 低讀出噪聲與超過 95% 的峰值量子效率，構(gòu)建了面向長曝光弱光探測的完整解決方案：需要大視場進行整體樣本成像時，iKon-L 936 是出色選擇；常規(guī)中等視場的高靈敏發(fā)光檢測，iKon-M 934 即可勝任；而超大面積成像需求則可由 87 mm 對角線的 iKon-XL 滿足。對于更高靈敏度的單細胞發(fā)光研究，可轉(zhuǎn)向 iXon EMCCD 系列；對于更快時間尺度的大視場熒光實驗，則推薦 Sona sCMOS 系列。此外，Andor 學習中心還提供發(fā)光成像探測器選型、單細胞極弱光生物發(fā)光成像、生命科學中生物/化學發(fā)光概述，以及基于擬南芥晝夜節(jié)律的體內(nèi)生物發(fā)光研究等應用資料，供進一步參考。