AvaSpec NIRLine 系列是高性能近红外光谱仪，测量波长可达 2500 nm。该系列采用色散型近红外光谱仪专用的轮胎聚焦镜与动态暗背景校正技术，在宽波段上提升波长与光强稳定性；探测器为 InGaAs 线性阵列，提供 256 像素（50 × 500 µm）与 512 像素（25 × 500 µm）两种规格。系列分为非制冷型（NIR256/512-1.7-EVO，50 mm 光路、USB 供电）与制冷型（NIR256/512-1.7-HSC-EVO 一级 TE 制冷、NIR256/512-2.5-HSC-EVO 二级 TE 制冷）。全系支持软件切换 HS（高灵敏度，默认）与 LN（低噪声）两种增益模式：HS 模式用于弱光快速测量，LN 模式配合长积分时间获得更高信噪比（最高 5000:1）。数字与模拟 I/O 接口可实现外部触发，并控制 Avantes 快门光源与脉冲光源。
50 mm 对称 Czerny-Turner；InGaAs 线阵 256（50 × 500 µm）或 512 像素（25 × 500 µm）；HS 灵敏度 8,200,000 / 3,800,000，积分 10 µs 起；LN 模式信噪比达 5000:1；USB 供电、采样 0.53 ms/scan。
100 mm 高灵敏光学平台 + 一级 TE 制冷 InGaAs；分辨率 1.9 – 32 nm / 1.7 – 32 nm；HS 灵敏度 4,800,000 / 2,500,000，积分低至 20 µs；LN 动态范围 7600:1；采样 0.13 / 0.24 ms/scan。
二级 TE 制冷 InGaAs、100 mm NA 0.13 光路；波长延伸至 2500 nm；分辨率 4.4 – 85.0 nm / 2.6 – 85.0 nm；制冷温差达环境以下 45 ℃，采样 0.54 ms/scan。
上图为三档机型的波长覆盖：非制冷与一级制冷机型覆盖 900 – 1750 nm，二级制冷机型延伸至 2500 nm；下图为 HS 高灵敏度与 LN 低噪声两种增益模式下的灵敏度对比（对数轴）。非制冷 1.7 μm 机型灵敏度最高（8,200,000），适合弱光快速测量；制冷机型因探测器温度更低、暗电流更小，可在长积分时间下获得更高的信噪比与稳定性。
| 指标名称 | 典型值 | 指标名称 | 典型值 |
|---|---|---|---|
| 光学平台 | 对称 Czerny-Turner：50 mm（非制冷 -1.7-EVO）/ 100 mm NA 0.13（HSC 制冷型） | 波长范围 | 900 – 1750 nm（-1.7-EVO / -1.7-HSC-EVO）；1000 – 2500 nm（-2.5-HSC-EVO） |
| 探测器 | InGaAs 线性阵列：256 像素（50 × 500 µm）/ 512 像素（25 × 500 µm）；制冷型带一级 / 二级 TE 制冷 | 分辨率 | 1.7 – 50 nm（1.7 μm 机型）；2.6 – 85.0 nm（2.5 μm 机型） |
| 灵敏度（HS） | 990,000 – 8,200,000，单位：计数 / µW / ms（积分区间 1000 – 1750 nm） | 灵敏度（LN） | 26,600 – 469,000（低噪声模式，适合长积分） |
| 信噪比 | HS 1800 : 1 – 1900 : 1；LN 3700 : 1 – 5000 : 1 | 动态范围 | HS 4900 : 1；LN 7600 : 1（-1.7-HSC-EVO） |
| 积分时间 | HS 10 – 20 µs 起（最长 5 – 500 ms）；LN 10 – 20 µs 起（最长 10 – 20 s） | AD 转换器 | 16 bit，500 kHz / 1.2 MHz（视机型） |
| 通信接口 | USB 3.0 高速 5 Gbps + 千兆以太网 1 Gbps | 采样 / 传输 | 0.13 – 0.54 ms/scan 采样；0.40 – 1.11 ms/scan 传输（USB3） |
| 光学技术 | 轮胎聚焦镜（Toroid grating）+ 动态暗背景校正；可更换狭缝（25 / 50 / 100 / 200 / 500 µm） | 数字 I/O | HD-26：2 路模拟输入、2 路模拟输出、数字双向 I/O、触发 / 同步 / 频闪 / 激光 |
| 供电 | 非制冷 USB 供电 600 mA 或 12 VDC 320 mA（4 W）；一级制冷 12 VDC 12 W；二级制冷 12 V 40 W | 工作温度 | 0 – 40 ℃（制冷型）；制冷温差 25 ℃（一级）/ 45 ℃（二级）相对环境 |
| 指标名称 | AvaSpec-NIR256 / 512-1.7-EVO 非制冷型 | AvaSpec-NIR256 / 512-1.7-HSC-EVO 一级 TE 制冷 | AvaSpec-NIR256 / 512-2.5-HSC-EVO 二级 TE 制冷 |
|---|---|---|---|
| 光学平台 | 50 mm 对称 C-T | 100 mm 高灵敏，一级 TE 制冷 | 100 mm，NA 0.13，二级 TE 制冷 |
| 波长范围 | 900 – 1750 nm | 900 – 1750 nm | 1000 – 2500 nm |
| 分辨率（256 像素） | 2.0 – 50 nm | 1.9 – 32 nm | 4.4 – 85.0 nm |
| 分辨率（512 像素） | 2.0 – 50 nm | 1.7 – 32 nm | 2.6 – 85.0 nm |
| 色散（NIR075-1.7） | — | — | 6.2 nm（256）/ 3.1 nm（512） |
| 杂散光 | < 1% | < 1% | < 1.0% |
| 灵敏度 HS（256 / 512） | 8,200,000 / 3,800,000 | 4,800,000 / 2,500,000 | 990,000 / 480,000 |
| 信噪比 HS | 1900 : 1 | 1900 : 1 | 1800 : 1 / 1900 : 1 |
| 积分时间 HS | 10 µs – 500 ms | 20 µs – 500 ms | 10 µs – 5 ms |
| 灵敏度 LN（256 / 512） | 469,000 / 222,000 | 160,000 / 83,000 | 55,000 / 26,600 |
| 信噪比 LN | 5000 : 1 | 5000 : 1 | 4000 : 1 / 3700 : 1 |
| 积分时间 LN | 10 µs – 10 s | 20 µs – 20 s | 10 µs – 100 ms |
| 动态范围 | — | HS 4900 : 1 / LN 7600 : 1 | — |
| 探测器 | InGaAs 线阵 256（50 × 500 µm）/ 512（25 × 500 µm） | TE 制冷 InGaAs 256（50 × 500 µm）/ 512（25 × 500 µm） | 二级 TE 制冷 InGaAs 256（50 × 250 µm）/ 512（25 × 250 µm） |
| AD 转换器 | 16 bit，500 kHz | 16 bit，1.2 MHz | 16 bit，500 kHz |
| 采样 / 传输 | 0.53 / 0.53 ms | 0.13（256）· 0.24（512）/ 0.40 · 0.53 ms | 0.54 / 1.11 ms |
| 电源 | USB 600 mA 或 12 VDC 320 mA（4 W） | 12 VDC，12 W | 12 V，40 W |
| 制冷温差 | 无制冷 | 25 ℃（相对环境） | 45 ℃（相对环境） |
| 尺寸 · 重量 | 185 × 84 × 185 mm · 2.7 kg | 185 × 145 × 185 mm · 3.5 kg | 185 × 145 × 185 mm · 3.5 kg |
选 AvaSpec-NIR256/512-1.7-EVO：HS 模式灵敏度高达 8,200,000，积分 10 µs 起、采样 0.53 ms/scan，USB 供电、体积最小（2.7 kg）。
选 NIR256/512-1.7-HSC-EVO：100 mm 光路把分辨率提升到 1.7 – 32 nm，采样快至 0.13 ms/scan，一级 TE 制冷抑制暗电流。
选 NIR256/512-2.5-HSC-EVO：二级 TE 制冷 InGaAs，覆盖 1000 – 2500 nm，适合 C–H、O–H、N–H 等含氢基团的中红外泛频吸收。
选制冷型机型并切到 LN 低噪声模式：一级制冷可达 20 s 积分、信噪比 5000:1；二级制冷可达 100 ms 积分、信噪比 4000:1 / 3700:1。
需要更多数据点用于建模（化学计量学）或更高分辨率时选 512 像素（25 × 500 µm）；追求单像素光通量与最高灵敏度时选 256 像素（50 × 500 µm）。
NIRLine 可与 StarLine 的可见波段模块组合为多通道光谱仪，一次采集覆盖 200 – 2500 nm，用于全谱成分分析。
每条附对应方向公开文献与 DOI，可点开核对。
01生物医学与临床诊断
In vivo detection of bile duct pre-cancer with endoscopic light scattering spectroscopy
实验配置临床系统用 75 W 光纤耦合氙灯（Thorlabs SLS205）做白光光源，三台 AvaSpec-2048-USB2 分别在三个源-探距上收谱；光经自制的微型空间门控 LSS-DRS 光纤探头送达与收集，整机装在小车上推入内镜室；诊断参量取 600–800 nm（避开血红蛋白吸收）的单次背散射分量归一化后求均方根差。
为什么选这一型号？三个源-探距要同时采谱，等于一台设备要挂三台光谱仪并严格同步；2048 像素、USB 供电、体积小的模块化机型是唯一能塞进内镜推车的选择。临床场景还要求开机即用、无需制冷等待，这也是没有选 TE 制冷机型的原因。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
02半导体与薄膜测量
Multilayer Thin-Film Optical Filters for Reflectance-Based Malaria Diagnostics
实验配置台式分光光度计构型：200 W 石英钨卤灯（Oriel Newport 66881）经光纤反射探头照射样品，1 mm 光程比色皿，BaSO₄ 白板做反射参考；AvaSpec-ULS2048XL EVO（内置单色仪）采反射谱，用于判定多层膜系的膜厚与光谱位置是否符合设计。
为什么选这一型号？多层介质膜靠反射谱的峰位与旁瓣判断每层厚度误差，需要 200–1100 nm 连续覆盖与高动态范围；ULS2048XL 的 14 × 500 µm 大像元在弱反射（几个百分点）下仍有足够信噪比，不必靠加大光源功率硬撑。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
03在线过程与工业监测
Enabling chlorophyll photo-response for in-line real-time noninvasive direct probing of the manufacturing process
实验配置405 nm LED（Innovation in Optics）由恒流激光二极管驱动（Wavelength Electronics WLD33ND）供电；激发与收集共用 Avantes FCR-7UVIR400-2-ME 七合一石英分叉探头，7 根 400 µm 光纤环形排布在外圈送光、中心 1 根收荧光；探头直接贴在被测物料表面做在线测量。
为什么选这一型号？在线检测的探头要同时送激发光和收荧光，七合一结构省掉二向色镜与准直光路，直接把探头压到样品上就能测；分叉探头的 7 根光纤环形排布保证照明均匀，这是离线光谱仪改成在线工位时最省事的一条路。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
04食品与农产品品质
Non-Destructive Detection of Meat Quality Based on Multiple Spectral Dimension Reduction Methods
实验配置自建 VIS/NIR 系统：20 W 带反光杯卤钨灯做光源，便携式收光探头（中心收光光纤 + 外周照明光纤），AvaSpec-ULS2048CL-EVO-RS 采 400–1050 nm 波段；另配一台 950–1700 nm 光谱仪覆盖近红外段；采集软件自研（Visual Studio 2017 / C++）。
为什么选这一型号？肉品品质（大理石纹、pH、持水力）靠 400–1050 nm 的肌红蛋白与水分吸收带建模，需要窄狭缝下的稳定谱形与足够快的采集节拍；EVO-RS 版本的 RS 指增强灵敏度选项，正是为漫反射弱信号准备的。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
05环境监测与大气分析
Measurements of tropospheric NO2 in Romania using a zenith-sky mobile DOAS system
实验配置AvaSpec 2048 USB2（175 × 110 × 44 mm、716 g）装在车内做走航天顶天空观测；光谱范围 200–750 nm、分辨率 1.5 nm（FWHM）、75 mm 焦距、50 µm 入射狭缝、600 L/mm 光栅（300 nm 闪耀）、Sony 2048 像素 CCD；2011 年 7–8 月三次走航约 800 km，另在加拉茨附近做了一次晨昏静态观测。
为什么选这一型号？DOAS 反演靠的是「同一台仪器、同一套定标、连续几小时的稳定谱」，重量与体积决定能不能装车；716 g、USB 供电、75 mm 平台正好落在「性能够、能随身带」的区间。这也是 Avantes 把非制冷 2048×64 列为 DOAS 专用机型的原因。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
06制药与药物释放
In Vitro Drug Release, Permeability, and Structural Test of Ciprofloxacin-Loaded PEGylatated Liposomes
实验配置Side-Bi-Side 扩散池（Crown Glass），0.45 µm 纤维素酯膜经肉豆蔻酸异丙酯浸润；供给相 pH 6.8 PBS、接受相 pH 7.4 PBS，全程 37 ℃；AvaLight DH-S-BAL 光源接 AvaSpec-2048L 透射浸入探头，1 cm 光程，在 272 nm 实时读环丙沙星浓度，每个样品三平行。
为什么选这一型号？释放曲线要求几小时内连续读同一波长，探头直接浸在释放介质里，不需要取样稀释；272 nm 是环丙沙星的紫外吸收峰，用氘灯 + 2048 像素机型在 200–400 nm 段的信噪比足够读出 μg/mL 级浓度变化。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
07材料与发光材料表征
Low-threshold surface-emitting colloidal quantum-dot circular Bragg laser array
实验配置355 nm 二极管泵浦固体脉冲激光（CNI MPL-FN-355，脉宽 300 ps、重频 100 Hz）做泵浦，两级衰减片（Optogama LPA-M 355 nm）调泵浦通量；50×/0.45 NA 物镜（GU Optics M PLAN APO NIR，工作距 20.06 mm）收光；AvaSpec ULS4096CL-EVO 与另一台对比用光纤光谱仪分别接在系统上采谱。
为什么选这一型号？量子点激光要看的是窄线宽激射峰从自发辐射背景里长出来，4096 像素把 0.3 nm 级的峰形完整画出来；泵浦是 100 Hz 脉冲，靠外触发与激光同步采集，避免采到脉冲间隙的暗背景。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
08照明与显示
Quenching of the red Mn4+ luminescence in Mn4+-doped fluoride LED phosphors
实验配置PL 量子效率用自建标定系统：65 W 氙灯 + 激发单色仪 + Labsphere 积分球 + Avantes AvaSpec-2048 采谱；变温 PL 在 Linkam THMS600 冷热台（300–600 K）与牛津液氦恒温器（4 K）中完成；寿命用 0.55 m 单色仪 + 滨松 H74220-60 PMT + PicoQuant TimeHarp 260 的 MCS 模式。
为什么选这一型号？荧光粉的量子效率必须用积分球做绝对测量：把「激发掉的光」与「发出的光」在同一个球内积分，再相减。2048 像素覆盖 380–780 nm 的整个发射带，配合积分球的小开口，一台模块化光谱仪就能完成本来要两台仪器做的事。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
09光伏与太阳能电池
Bioinspired phase-separated disordered nanostructures for thin photovoltaic absorbers
实验配置定制 Zeiss Axio 显微镜做显微光谱：卤钨灯 Koehler 照明，10×/0.3 NA 物镜（EC Epiplan-Apochromat）做反射、0.25 NA 聚光镜做透射，光斑约 25 µm；AvaSpec-HS2048 经 200 µm 芯径光纤共聚焦收光；吸收由 A = 1 − R − T 从积分球数据导出。
为什么选这一型号？单个鳞片只有几十微米，要在同一位置上分别测反射与透射再算吸收，光纤耦合进显微镜是最直接的办法；HS 平台 NA 0.22 与 200 µm 光纤匹配，弱反射信号不至于被光纤损耗吃掉。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
10LIBS 元素分析
TriENA: a Portable, Hybrid Multimode Spectrometer Combining Diffuse Reflectance, LED-Induced Fluorescence and LIBS
实验配置控制单元内三台光纤光谱仪：两台 AvaSpec-ULS4096CL-EVO 做 LIBS（75 mm AvaBench、4096 像素 CMOS、1200 L/mm 光栅、25 µm 狭缝、Δλ = 0.3 nm，分别覆盖 207–475 nm 与 439–680 nm）；一台 AvaSpec-ULS2048CL-EVO 覆盖 175–1100 nm，供 LED-IF 与漫反射共用；三台与观察相机统一挂工业级 USB3 集线器，由笔记本电脑控制。
为什么选这一型号？LIBS 一次爆发要同时看 200–700 nm 的上百条原子/离子线，单台光谱仪覆盖不了，所以做成双通道分段；分段后每段仍要 0.3 nm 分辨率，1200 L/mm 光栅 + 25 µm 狭缝是必要配置，4096 像素保证线形不被欠采样。
适用型号：AvaSpec 系列（StarLine / SensLine / NIRLine / CompactLine，同一软件与光学平台）
含 HS / LN 双增益的灵敏度与信噪比对照，以及 256 / 512 像素的分辨率差异。
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看目标吸收带：水分在 1450nm、蛋白与脂肪在 1200–1700nm，1.7 机型够用；C-H 组合频、聚合物鉴别要到 2.3–2.5µm，必须选 2.5 机型。
同一光栅下 512 像素色散更细（1.7 机型 1.7–32nm 对 1.9–32nm），但像元面积减半、灵敏度从 8,200,000 降到 3,800,000。弱光选 256，分辨选 512。
要。近红外测的是重叠的倍频与合频吸收，必须用 PLS 等化学计量学方法建立光谱-成分模型，并用独立样品集验证。
不能。InGaAs 截止在 2.5–2.6µm，更长波长要用 PbS、InSb 或 MCT 探测器，那是另一类仪器。
告诉我们样品类型、波段范围和已有设备配置，我们给出型号对照与整机方案，不做泛泛推荐。
