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在本文中光纤光谱仪 积分，为了展示 BLAZE HR 传感器的性能，我们设计了三个实验来将其与当前最先进的检测器进行比较。 BLAZE® 科学 CCD

Teledyne Princeton Instruments BLAZE 传感器可在 CCD 平台上提供超高近红外量子效率、超快光谱速率和极深的热电冷却。 较低的暗噪声与低读取噪声电子设备的使用相结合，提高了信噪比并进一步提高了灵敏度。

BLAZE 探测器的应用包括纳米技术、二维材料、碳材料、生物传感和生命科学。 这些下一代相机使用拉曼、光致发光和荧光光谱以及显微镜和泵浦探针光谱等测量技术为科学家们提供了极致的性能。

实验

实验一：

我们使用 TEC 冷却的 BLAZE HR 传感器和液氮冷却的 InGaAs 阵列获得了 880 nm 至 1.0 μm 的原子灯发射以进行比较。 图 1 显示了在相同条件下（即相同的光谱仪、光栅和光源）收集的光谱。 使用 BLAZE HR 传感器获得的信噪比明显更高。

图 1：使用带 600 g/mm 光栅的 Teledyne Princeton Instruments SpectraPro® HRS-300 光谱仪比较使用 TEC 冷却 BLAZE HR 传感器（蓝色）和液氮冷却 InGaAs 阵列（橙色）收集的原子发射灯光谱和 1000 nm 的火焰。

实验二：

在第二个实验中，我们在与第一个实验相同的波长范围内测量了吲哚菁绿 (IcG)* 的光致发光。 图 2 显示了第二个实验中使用的设置。 通过透镜将激发光源聚焦到包含 IcG 样品的比色皿上，收集光致发光 (PL) 发射并使用与激发光束成 90° 的另一个透镜准直。 通过过滤器，准直光束聚焦到配备一对检测器的光谱仪的入口狭缝：出口 (1) 带 HR 传感器的 TEC 冷却 BLAZE 检测器和出口 (2) 液氮冷却线性 InGaAs 阵列。 可移动的分束镜使发散的 PL 发射能够定向到两个检测器中的任何一个。

*吲哚菁绿是一种诊断药物。 它是一种用于检查肝功能和肝脏有效血流量的染料药物。

静脉注射入体内后，立即与血浆蛋白结合，随血液循环迅速分布于全身血管，被肝细胞高效选择性摄取，然后以游离形式排泄至胆汁中由肝细胞经胆道进入肠道，随粪便排出体外。 吲哚菁绿经外周静脉注射后，5-50秒动静脉发育，1分钟肾脏发育，2分钟肝脏发育。 在具体手术中，该技术相较于术中冰冻活检、术中影像学检查等辅助技术，将节省大量手术时间。

图 2：“IcG 光致发光”实验装置，用于比较使用 TEC 冷却 BLAZE HR 传感器和液氮冷却线性 InGaAs 阵列获得的原子发射灯光谱。

Teledyne Princeton Instruments LightField® 软件用于控制系统操作和数据采集。 使用两个相机获取 PL 光谱，允许调整积分时间以产生相同的相对强度。 HR 传感器的积分时间为 15 秒，InGaAs 阵列的积分时间为 100 秒。 为了消除仪器对光谱数据的不必要影响，使用 Teledyne Princeton Instruments IntelliCal® 校准系统和 NIST 可溯源石英钨卤素灯 (QTH) 进行强度校准。

图 3 显示了两个检测器产生的光谱之间的良好相关性。 然而，HR 传感器能够提供大约 6.6 倍（积分时间 100/15）的更高灵敏度，同时产生明显更少的光谱背景噪声。 因此，新的 BLAZE 检测器将使研究人员能够检测超低浓度的 IcG，并在组织内执行更复杂的功能光谱学。

图 3：使用配置有 HR 传感器的 HRS 光谱仪在 -75°C 和 LN 冷却线性 InGaAs 阵列在 -100°C 时获取的 IcG 的归一化 PL 光谱。 HR 传感器和 InGaAs 阵列的积分时间分别为 15 秒和 100 秒。 该实验使用了 Teledyne Princeton Instruments SpectraPro HRS-300 光谱仪，该光谱仪使用在 1000 nm 闪耀的 600 g/mm 光栅。 数据由美国麻省理工学院巴文迪集团提供。

实验三：

图 4 显示了使用 BLAZE HR 传感器获得的环己烷拉曼光谱（大约 150 至 3000 cm-1）。 使用 500 mW、785 nm 激光在环己烷样品中产生拉曼散射。 拉曼散射光被透镜收集并准直光纤光谱仪 积分，然后激光辐射被瑞利滤波器抑制。 光谱仪将拉曼散射光分束到 HR 传感器上进行检测和分析。 HR 传感器出色的量子效率能够快速检测 3000 cm-1 (1026 nm) 的拉曼信号。

图 4：环己烷（150 至 3000 cm-1）的拉曼光谱，使用 785 nm 激光激发、带 HR 传感器 TEC 冷却至 -95°C 的 BLAZE 相机以及在 500 nm 光栅 SpectraPro HRS-300 光谱仪下闪耀的 300 g/mm 获得.