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ANDOR · HIGH-RESOLUTION CZERNY-TURNER SPECTROGRAPHS

高分辨率影像矫正光谱仪 Andor Shamrock 500i / 750

像散校正环形光学 · 影像矫正多通道成像 · 分辨率低至 0.02 nm · 10 pm 波长重复性 · 双入双出

500 / 750 mm 焦距F/6.5 / F/9.7 孔径分辨率 0.03 / 0.02 nm波长重复性 10 pm影像矫正光学 · 三光栅塔轮
高分辨率影像矫正光谱仪 Andor Shamrock 500i / 750
01

产品简介

Shamrock 系列是 Andor 面向“分辨率优先”场景的 Czerny-Turner 光谱仪平台,核心是影像矫正(像散校正)光学设计:Shamrock 500i 与 Shamrock 750 分别以 500 mm、750 mm 焦距,实现 0.03 nm / 0.02 nm 级光谱分辨率;优化的环形(toroidal)光学把光谱沿像面的像散与谱线弯曲压到最低,谱线在整个焦平面上保持笔直、等高,因此多芯光纤多点位、多通道并行采集时互不串扰、不畸变——所谓“多通道能力”,本质就是影像矫正能力。两款均为探测器-光谱仪一体化工厂标定系统,配可换三光栅塔轮、电动狭缝与滤光片轮,覆盖 UV–SWIR,并具备单色仪模式输出,可直接驱动 InGaAs / PbS / InSb / MCT 单点探测器(灵敏度至 12 µm)。

02

核心特点

01

高分辨率色散

500 / 750 mm 长焦 + 68×68 mm 光栅,分辨率低至 0.03 / 0.02 nm;波长精度 0.04 / 0.03 nm、重复性 10 pm,长期一致性有保障。

02

影像矫正光学(像散校正)

环形(toroidal)光学校正像散与谱线弯曲,焦平面上多通道谱线笔直等高、不串扰;这是多芯光纤多通道与显微光谱成像精度与效率的前提。

03

三光栅塔轮 + 电动狭缝

刻度式三光栅塔轮现场可换可升级;狭缝 10 µm – 2.5 mm(手动或电动),一台仪器兼顾宽波段与高分辨。

04

单色仪模式 + 银镀膜

可作单色仪驱动单点探测器(灵敏度至 12 µm);保护银镀膜(含银镀光栅)显著提升 NIR/SWIR 效率;可选 purge 接口改善 180 nm 以下深紫外检测。

03

应用领域

高分辨拉曼
窄峰 / 应力 / 同位素
发光 / 光致发光
量子点 / 二维材料
LIBS / OES
元素成分与浓度
等离子体诊断
谱线轮廓 / Stark 效应
吸收透射反射
UV-Vis-NIR 表征
SFG / SHG
非线性光谱
04

推荐探测器搭配:分辨率与灵敏度必须成对选

探测器平台代表型号 / 像元光谱范围灵敏度 · 制冷典型应用
iDus CCD 工作母机型iDus 401 / 420(BVF · BR-DD · BEX2-DD)200 – 1100 nmQE 至 95%;TE −100 °C(UltraVac™)常规拉曼 / 荧光 / 吸收透射,性价比首选
Newton CCD 低噪声高分辨Newton DU920 / DU940(2048 × 512)200 – 1100 nmQE 至 95%;读出噪声低至 2.5 e⁻快谱率、多通道、高分辨谱线;高端机型首选
Newton EMCCD 单光子级Newton DU970 / DU971(1600 × 200 / 400,16 µm)200 – 1100 nmQE 至 95%;读出噪声 < 1 e⁻弱信号、SERS、超快 mapping
iStar 门控 ns 级时间分辨iStar CCD 334T(1024 × 1024)· iStar sCMOS(5.5 MP / 49 fps)UV – NIR(光阴极 QE 至 50%)门控 < 2 ns;IOC 至 500 kHzLIBS / OES、等离子体诊断、瞬态发光
iDus InGaAs NIR / SWIRiDus InGaAs 1.7 · iDus InGaAs 2.2600 nm – 1.7 µm;1.7 – 2.2 µmQE 至 85% / 70%;TE −90 °C1064 nm 拉曼、SWIR 发光;须配保护银镀膜
科研级 sCMOS OEM 快扫iVac 316(15 µm 像元)· ZL41 Wave / Marana200 – 1100 nm高动态范围;kHz 级光谱速率OEM 集成、批量快扫、工作马方案

Shamrock 500i / 750 的原厂规格书即以 Newton DU940(2048 × 512、13.5 µm 像元)作为分辨率标定探测器;需要 ns 级时间分辨(LIBS/OES、等离子体)时配 iStar 门控相机;需要 1064 nm 拉曼或 SWIR 发光时配 iDus InGaAs 并选保护银镀膜光学。

05

影像矫正带来的三种工作模式:一台设备当三台用

光谱仪模式
  • 双出口各接一台探测器,一次装调覆盖 UV-NIR 与 SWIR 两段波段
  • 三光栅塔轮一键切换宽波段快扫 / 高分辨细看
  • 可换任意刻线光栅(150 – 2400 l/mm,含全息低杂散光光栅)
单色仪模式
  • 出口改为狭缝输出,驱动单点探测器(InGaAs / PbS / InSb / MCT)
  • 单点探测器灵敏度可推进至 12 µm,适合弱信号与长波测量
  • 狭缝 10 µm – 2.5 mm 手动或电动,配合滤光片轮做级次滤除
影像矫正多通道模式
  • 像散矫正使多芯光纤各通道谱线在焦面上笔直等高、互不串扰
  • 可选多通道增强选项(Multi-track),进一步提升高密度多腿光纤的隔离度
  • 快门与滤光片轮全电动,Solis 软件统一控制与批处理
06

典型整机配置推荐

最高分辨方案
  • Shamrock 750-D2(750 mm / F/9.7)
  • Newton DU940P-BEX2-DD(2048 × 512,13.5 µm)
  • 光栅 1200 / 1800 / 2400 l/mm 全息
  • 适用:等离子体谱线轮廓与 Stark 展宽、同位素位移、气体激光线宽
影像矫正多通道方案
  • Shamrock 500i-B2(500 mm / F/6.5)
  • Newton DU920P-BEX2-DD(1024 × 256)
  • 光栅 300 / 600 / 1800 l/mm
  • 适用:多芯光纤多点位、显微 mapping、高通量筛选
门控时间分辨方案
  • Shamrock 500i-C(双输入 + iStar 门控)
  • iStar CCD 334T(1024 × 1024,13 µm)
  • 光栅 150 / 600 / 2400 l/mm
  • 适用:LIBS/OES 元素分析、等离子体诊断、ns 级瞬态发光
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光栅选型对照:带宽与分辨率

光栅刻线 (l/mm)15030060012001800(全息)2400(全息)
500i 单次带宽 (nm)35717786402619
500i 分辨率 (nm)0.520.260.130.060.040.03
750 单次带宽 (nm)24212059281814
750 分辨率 (nm)0.350.180.090.040.030.02
无像差自由区可能影响系统分辨率对系统分辨率有影响数据来源:Andor Shamrock 规格书(Newcomer-CCD 条件)
08

光栅与波段覆盖选型图

推荐光谱范围

Andor 推荐的“光栅—光谱范围”对应关系:绿色为无像差自由区,橙色提示可能影响系统分辨率,红色表示对分辨率有影响。选型时优先让目标波段落在绿色区域,超出时宜改用更长焦距机型或更低刻线密度光栅。

09

机箱型号与端口配置(订货信息)

机箱型号侧输入直输入直输出侧输出电动端口切换
-A手动狭缝—相机——
-B1手动狭缝—相机手动狭缝有
-B2手动狭缝—相机相机有
-C手动狭缝手动狭缝相机—有
-D1手动狭缝手动狭缝相机手动狭缝有
-D2手动狭缝手动狭缝相机相机有

型号写法:SR-500i-B2 / SR-750-D2(500i 与 750 均提供 A/B1/B2/C/D1/D2 六种机箱配置,端口组合相同);型号后缀 -SIL 表示保护银镀膜光学(建议同时选配银镀光栅),推荐 NIR/SWIR 与 InGaAs、PbS、InSb、MCT 单点探测器应用。
选型要点:① 需要影像矫正(多芯光纤、多点位多通道成像)的常规高分辨需求,选 Shamrock 500i,F/6.5 兼顾通量与 0.03 nm 分辨率;② 需要极致色散、窄线宽谱线轮廓(等离子体 Stark 展宽、同位素位移、气体激光线宽)选 Shamrock 750,分辨率可达 0.02 nm;③ 中长焦机型配 150–300 l/mm 光栅同样可做 LIBS/OES 宽谱快扫,配 iStar 门控相机即得时间分辨发射谱。

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应用实例 · 实测结果

1宽带 CARS 单细胞判别:全振动谱一次采集

BCARS 光谱与细胞分类

Jurkat T 细胞与 CAL-1 浆细胞样树突细胞的宽带相干反斯托克斯拉曼(BCARS)谱与判别结果:(a) 细胞分类概率图,(b) PCA 投影,(c)(d)(e) 两类细胞的平均谱(500–4554 cm⁻¹ 全振动谱)。
实验条件:Andor Shamrock 500 光谱仪(300 l/mm 光栅,谱分辨率约 10 cm⁻¹)+ Newton DU920P Bx-DD CCD(−80 °C),像素驻留 5 ms,配合 1550 nm 种子光倍频(770 nm 窄带泵浦)与超连续谱光源。
数据来源:Andor 应用资料(BCARS 细胞分类研究)

2等离子体诊断:He I 谱线轮廓的亚皮米级分辨

He I 谱线轮廓

氦标定灯 He I 4³D → 2³P 跃迁(447.1 nm)谱线轮廓实测与拟合:图中双峰结构分别由仪器加宽与像增强器贡献,经伪 Voigt 拟合可提取各分量——这是在等离子体中测量电场(Stark 效应)的前提条件。
实验条件:Andor Shamrock 750 光谱仪(6000 / 2400 / 3600 l/mm 三光栅,本测量使用 3600 l/mm,带宽 2.33 nm)+ iStar CCD 334T(1024 × 1024,13 µm 像元);标定结果 0.0023 nm/像元,仪器加宽 0.01 nm。
数据来源:IShTAR 装置等离子体光谱诊断研究(Eurofusion/SCIPUB 公开论文)

电动狭缝 / 滤光片轮
多芯光纤多通道采集
单色仪模式输出
保护银镀膜 / NIR
iStar 门控 / 时间分辨
EPICS 大科学装置

以上谱图均为原厂或第三方公开发表数据,仅作仪器测量能力示例,来源已在图注中如实标注;第三方数据未经任何修改,不构成对样品的自有测量结论。

型号规格对比:Shamrock 500i vs Shamrock 750

指标Shamrock 500iShamrock 750
产品定位高分辨 + 影像矫正兼顾的主力机型系列中最高分辨率机型
焦距 / 孔径500 mm / F/6.5750 mm / F/9.7
焦平面尺寸30 × 14 mm30 × 14 mm
光栅尺寸68 × 68 mm68 × 68 mm
光栅塔轮可换三光栅(刻度式)可换三光栅(刻度式)
输入 / 输出端口双输入 + 双输出双输入 + 双输出
分辨率 1200 l/mm @500 nm0.07 nm0.04 nm
分辨率 2400 l/mm @300 nm0.03 nm0.02 nm
波长精度(中心)0.04 nm0.03 nm
波长重复性10 pm10 pm
侧向波长精度0.05 nm0.08 nm
杂散光(FVB)1 nm 处 1.1×10⁻⁴;10 nm 处 2.6×10⁻⁵1 nm 处 1.1×10⁻⁴;10 nm 处 2.6×10⁻⁵
狭缝范围10 µm – 2.5 mm(手动/电动)10 µm – 2.5 mm(手动/电动)
放大倍率(CCD 中心)1 : 11 : 1
整机重量约 25 kg约 35 kg
快门 / 接口USB 2.0;全电动狭缝、滤光片轮USB 2.0;全电动狭缝、滤光片轮

应用案例,文献可查

每条附对应方向公开文献与 DOI,可点开核对。

01燃烧场紫外吸收 / LIF

燃烧烟气中 SO₂ 的宽带紫外吸收与激光诱导荧光定量

Quantitative SO2 Detection in Combustion Environments Using Broad Band Ultraviolet Absorption and Laser-Induced Fluorescence

Analytical Chemistry · 2019 · DOI 10.1021/acs.analchem.9b02505

实验配置燃烧器上方热烟气区,紫外激光片光照亮测量面;Andor Shamrock 750(F/9.7)配 300 l/mm 光栅,覆盖 190–350 nm 荧光谱;成像相机单帧曝光 50 ns。

为什么选这一型号?190–350 nm 是深紫外,环境光与杂散光最容易把弱荧光淹掉;750 的 F/9.7 长焦结构把杂散光压到 1 nm 处 1.1×10⁻⁴,这是能定量 SO₂ 的前提。300 l/mm 一次给出 160 nm 带宽,整条吸收带不用拼接。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

02拓扑材料偏振拉曼

TaIrTe₄ 中拓扑性质与电子关联的偏振拉曼探测

Probing interplay of topological properties and electron correlation in TaIrTe4 via nonlinear and polarized Raman spectroscopy

Nature Communications · 2025 · DOI 10.1038/s41467-025-61347-3

实验配置633 nm 线偏振激光,100×/0.9 NA 物镜,样品置于 Quantum Design OptiCool 内、按 6° 步进旋转;Andor Shamrock 500i 配 1800 l/mm 光栅取偏振拉曼,另用三带阻滤光片做 5 cm⁻¹ 低频测量。

为什么选这一型号?偏振拉曼要比较不同晶向的峰强,样品每转 6° 采一次,谱线位置必须稳定——500i 的 10 pm 波长重复性是这组角度扫描能成立的前提;1800 l/mm 把低频声子模从瑞利线边上分出来。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

03固态量子发射体光谱

六方氮化硼单光子发射体的偏振动力学

Polarization Dynamics of Solid-State Quantum Emitters

ACS Nano · 2024 · DOI 10.1021/acsnano.3c08940

实验配置405 / 483 / 637 nm 脉冲激光(脉宽 < 50 ps),50×/0.75 NA 物镜,共聚焦收集;Andor Shamrock 750(分辨率 0.03 nm)+ Newton CCD 取谱,四路 SPAD 测寿命(IRF < 70 ps),单发射体采集 1 min。

为什么选这一型号?hBN 缺陷的零声子线与声子边带只差几个 nm,0.03 nm 才分得开;750 mm 焦距在 1200 l/mm 下色散倒数约 0.4 nm/mm,13 µm 像元折算 0.005 nm,分辨率瓶颈在光学而不是像元。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

04药物多晶型低频拉曼

晶态 1,2,4,5-四溴苯的多晶型转变通道振动 mapping

Mapping the polymorphic transformation gateway vibration in crystalline 1,2,4,5-tetrabromobenzene

Chemical Science · 2019 · DOI 10.1039/c8sc03897j

实验配置Ondax THz-Raman 系统,784.7 nm 激光,采集瑞利峰 ±250 cm⁻¹;Andor Shamrock 750 光谱仪 + iDus 416 CCD。

为什么选这一型号?多晶型判据在 250 cm⁻¹ 以下的低频区,信号紧贴瑞利线,只能靠长焦把弹性散射压住;iDus 416 的 −80 ℃ 制冷让长时间 mapping 的基线不漂。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

05二维材料光致发光

强光–物质耦合把暗态单层半导体点亮

Brightening of a dark monolayer semiconductor via strong light-matter coupling in a cavity

Nature Communications · 2022 · DOI 10.1038/s41467-022-30645-5

实验配置532 nm 连续激光,Mitutoyo M Plan Apo NIR 50×/0.42 长工作距物镜,背焦面成像做角分辨 PL;Andor Shamrock 500i + iDus 416(−80 ℃),600 nm 长通滤光片挡激发光。

为什么选这一型号?角分辨 PL 要在焦平面同一帧里同时读出角度与波长,普通光谱仪的像散会让大角度一侧的谱线弯曲变形;500i 的环形光学正是为这种面成像场景准备的。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

06二维材料拉曼 mapping

VS₂/TiS₂ 纳米层包覆正极材料的拉曼 mapping

Vanadium disulfide flakes with nanolayered titanium disulfide coating as cathode materials

Nature Communications · 2019 · DOI 10.1038/s41467-019-09400-w

实验配置532 nm 激光、光斑约 2 µm、功率约 5 mW;样品封在 7×10⁻⁷ Torr 低温恒温器内避免氧化;Andor Shamrock 500i + iDus 420,系统分辨率约 0.6 cm⁻¹,扫描步长 1.34 cm⁻¹。

为什么选这一型号?0.6 cm⁻¹ 分辨率靠 500 mm 焦距 + 高刻线光栅;步长 1.34 cm⁻¹ 与单像元分辨能力匹配,500i 的 30 mm 焦平面刚好把这段谱铺满,不需要多次拼接。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

07针尖增强拉曼(TERS)

金属纳米结上等离激元诱导分子转化的经典与量子界限

Classical vs. quantum plasmon-induced molecular transformations at metallic nanojunctions

PNAS · 2024 · DOI 10.1073/pnas.2319233121

实验配置633 nm 二极管激光以 65° 入射、100×/0.7 空气物镜聚焦针尖,半波片把偏振对准针尖轴;背散射经长通/二向色镜进 Andor Shamrock 500 + 300 l/mm 光栅(闪耀 550 nm),Newton EMCCD 记录。

为什么选这一型号?TERS 的有效信号常只有每秒几个计数,能否成谱取决于相机读出噪声——EMCCD 在 EM 增益下 <1 e⁻,这是普通 CCD 做不到的;300 l/mm 一次覆盖 500–2000 cm⁻¹,不用扫谱。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

08宽带 CARS 无标记分类

宽带 CARS 高光谱对单免疫细胞的分类

Broadband CARS Hyperspectral Classification of Single Immune Cells

Journal of Biophotonics · 2025 · DOI 10.1002/jbio.202400382

实验配置超连续谱与 780 nm 泵浦做 BCARS,可变形镜(DMP40/M-P01)校正望远镜引入的像散;Olympus BX51 正置透射光路,60×/1.2 水浸激发、20×/0.46 收集;Andor Shamrock 500i + Newton DU920P Bx-DD(TE 制冷)。

为什么选这一型号?宽带 CARS 一次覆盖 500–4500 cm⁻¹,整段像面上谱线必须笔直等高,否则高波数端的 C–H 区会与指纹区错位;DU920P 的 2048 × 512 与 500i 的 30 mm 焦平面是配套的。

适用型号:Shamrock 500i / 750(同一套影像矫正光学与三光栅平台,焦距不同)

Andor Shamrock 500i / 750 产品彩页

3 页 · 2.4 MB

  • 产品简介
  • 核心特点(4 项)
  • 应用领域(6 类)
  • 推荐探测器搭配
  • 型号规格对比(500i / 750)
  • 光栅选型对照表
  • 机箱型号与端口配置
  • 应用实例与实测结果

含 6 种光栅的带宽/分辨率对照表与两种实测谱图(BCARS 细胞分类、He I 谱线轮廓)。

填写信息,索取原版产品手册

原厂彩页受版权保护,不放在网上直接下载。留下四项信息提交后,由我们的工程师人工核对并回复,把原版 PDF 发到您填写的邮箱(工作日一般 30 分钟内,非工作日顺延到下一个工作日)。

四项均为必填——单位用于判断是否已有对应型号的供货记录,电话便于资料发不出时联系您。信息只用于本次回复,不群发、不外传。急用可直接致电 185 7677 6966。

500i 和 750 的分辨率差一倍,实际用得上吗?

看谱线密集程度。拉曼指纹区多数样品峰间距在几 cm⁻¹ 以上,500i 够用;但同位素位移、应力引起的微小峰移、低温下的声子峰分裂,这些差异在 0.5cm⁻¹ 量级,只有 750 能分开。

双入双出端口能同时用吗?

能,但要注意光路切换方式。双输入可接两路光源(如两套不同波长的激光),双输出可接两个探测器(如 CCD + InGaAs,覆盖不同波段)。切换由软件控制反射镜,不需要手动换件。

影像校正机型能当普通光谱仪用吗?

能,性能只会更好。影像校正是在标准 Czerny-Turner 基础上加矫正镜,成本更高、光路更复杂,但不会牺牲其他指标。如果预算允许,选影像校正机型没有坏处。

750 的 F/9.7 是不是太暗了?

对弱信号确实是限制。F/9.7 的收集效率约为 F/6.5 的一半。如果样品信号本来就弱(如单分子拉曼、极稀溶液),优先考虑 500i 或 Kymera 193i 的 f/3.6 平台。750 的价值在分辨率,不在灵敏度。

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