AvaSpec SensLine 系列是为满足对仪器性能有更高要求的应用而开发的，如荧光、发光与拉曼等微弱光测量。全系列具备高灵敏度与低噪声性能：部分型号基于背照式探测器技术，其中三款采用高性能热电制冷（TE-cooled）探测器，其余型号虽采用常规 CCD，但也应用了 Avantes 改进的热电制冷技术。系列包含 AvaSpec-ULS2048x64-EVO（非制冷，适合 DOAS）、ULS2048x64TEC-EVO（一级 TE 制冷）、AvaSpec-HERO / HSC1024x58TEC-EVO（科研级 100 mm 高灵敏光路，信噪比 1200:1）以及 AvaSpec-ULS2048XL-EVO / HS2048XL-EVO（14 × 500 µm 大像元线阵，紫外 200 – 400 nm 量子效率 60%，配电子快门，积分时间低至 2 µs）。
标准 2048 × 64 背照式探测器、像元高 0.89 mm，UV 响应高，非常适合 DOAS 领域；灵敏度 650,000，信噪比 450:1，采样 2.44 ms/scan。
ULS2048x64TEC 的升级版本，采用 AS-7010 电路板与制冷装置；制冷型背照式探测器大幅降低暗电流，适合积分时间 > 2 s 的弱光测量。
100 mm 高灵敏对称 Czerny-Turner、NA 0.13；TE 制冷背照式 CCD 1024 × 58；信噪比 1200:1、动态范围 40,000:1；分辨率 0.2 – 7 nm，标配可更换狭缝。
大尺寸像元 14 × 500 µm 背照式线阵，紫外量子效率 60%；配电子快门，积分低至 2 µs；灵敏度 460,000，信噪比 525:1。
上图为各机型灵敏度（计数 / µW，每毫秒积分时间，越高越好）；下图为信噪比。AvaSpec-ULS2048x64-EVO 凭借 2048 × 64 面阵与 0.89 mm 像元高度取得最高的 650,000 灵敏度，是 DOAS 类大气痕量测量（积分 < 2 s）的理想选择；而 AvaSpec-HERO 以一级 TE 制冷 + 100 mm NA 0.13 光路，拿到最高的 1200:1 信噪比与 40,000:1 动态范围，适合荧光、拉曼等需要长时间积分的极弱光测量。
| 指标名称 | 典型值 | 指标名称 | 典型值 |
|---|---|---|---|
| 光学平台 | ULS 75 mm 对称 C-T（2048 系列）/ HS 平台 NA 0.22（HS2048XL）/ 100 mm 高灵敏 NA 0.13（HERO） | 波长范围 | 200 – 1160 nm，取决于光栅配置 |
| 探测器 | 背照式 CCD：2048 × 64 面阵（像元高 0.89 mm）/ 2048 线阵 14 × 500 µm / 1024 × 58（TE 制冷） | 制冷方式 | 无制冷 / 一级 TE 制冷（2048x64TEC-EVO 与 HERO） |
| 灵敏度 | 445,000 – 650,000，单位：计数 / µW / ms | 信噪比 | 450 : 1 / 525 : 1 / 1200 : 1（视机型） |
| 动态范围 | 13,700 : 1（ULS2048XL-EVO）；40,000 : 1（HERO） | 杂散光 | < 0.5% – < 1%，取决于光栅配置 |
| 分辨率 | 0.09 – 20 nm（ULS 平台）；0.2 – 7 nm（HERO） | 积分时间 | 2 µs – 20 s（ULS2048XL，电子快门）；2.4 – 25 s；5.2 ms – 60 s（HERO） |
| 读出噪声 | 7.5 cnt RMS（ULS2048x64）；9.8 cnt RMS、暗噪声 4.5 cnt RMS（ULS2048XL） | AD 转换器 | 16 bit，250 kHz / 1 MHz / 1.33 MHz（视机型） |
| 通信接口 | USB 3.0 高速 5 Gbps + 千兆以太网 1 Gbps | 采样速率 | 2.44 ms/scan（ULS2048x64 / XL）；5.2 ms/scan（HERO） |
| 供电与结构 | USB 3.0 供电 700 – 885 mA 或 12 VDC；HERO 12 VDC 1.5 A、3500 g | 软件与附件 | AvaSoft-Basic 标配；可选深紫外充气端口、灵敏度增强透镜、消二级衍射滤光片 |
| 指标名称 | AvaSpec-ULS2048x64-EVO | AvaSpec-ULS2048x64TEC-EVO | AvaSpec-HERO | AvaSpec-ULS2048XL-EVO | AvaSpec-HS2048XL-EVO |
|---|---|---|---|---|---|
| 光学平台 | ULS 75 mm 对称 C-T | ULS 75 mm 对称 C-T | 100 mm 高灵敏，NA 0.13 | ULS 75 mm 对称 C-T | HS 平台，NA 0.22 |
| 波长范围 | 200 – 1160 nm | 200 – 1160 nm | 200 – 1160 nm | 200 – 1160 nm | 200 – 1160 nm |
| 探测器 | 背照式 CCD 2048 × 64（0.89 mm 高） | 背照式 CCD 2048 × 64，一级 TE 制冷 | TE 制冷背照式 CCD 1024 × 58 | 背照式 CCD 2048 线阵 14 × 500 µm | 背照式 CCD 2048 线阵 14 × 500 µm |
| 制冷 | 无 | 一级 TE 制冷 | 一级 TE 制冷 | 无 | 无 |
| 分辨率 | 0.09 – 20 nm | 0.09 – 20 nm | 0.2 – 7 nm | 0.09 – 20 nm | 0.09 – 20 nm |
| 杂散光 | < 1% | < 1% | 0.5% | < 0.5% | < 0.5% |
| 灵敏度 | 650,000 | 650,000 | 445,000 | 460,000 | 460,000 |
| 信噪比 | 450 : 1 | 450 : 1（制冷更佳） | 1200 : 1 | 525 : 1 | 525 : 1 |
| 动态范围 | — | — | 40,000 : 1 | 13,700 : 1 | 13,700 : 1 |
| 读出 / 暗噪声 | 7.5 cnt RMS | 7.5 cnt RMS（制冷更佳） | 低噪声（高位 AD 电路） | 9.8 / 4.5 cnt RMS | 9.8 / 4.5 cnt RMS |
| AD 转换器 | 16 bit，1.33 MHz | 16 bit，1.33 MHz | 16 bit，250 kHz | 16 bit，1 MHz | 16 bit，1 MHz |
| 积分时间 | 2.4 ms – 25 s | 2.4 ms – 25 s（可更长） | 5.2 ms – 60 s | 2 µs – 20 s（电子快门） | 2 µs – 20 s（电子快门） |
| 采样速率 | 2.44 ms/scan | 2.44 ms/scan | 5.2 ms/scan | 2.44 ms/scan | 2.44 ms/scan |
| 尺寸 · 重量 | 175 × 127 × 44.5 mm · 1180 g | 175 × 127 × 44.5 mm · 1180 g | 185 × 161 × 185 mm · 3500 g | 175 × 127 × 44.5 mm · 1180 g | 175 × 127 × 44.5 mm · 1180 g |
| 供电 | USB3 885 mA / 12 VDC 420 mA | USB3 885 mA / 12 VDC 420 mA | 12 VDC 1.5 A | USB 700 mA / 12 VDC 360 mA | USB 700 mA / 12 VDC 360 mA |
注：ULS2048x64TEC-EVO 为 ULS2048x64-EVO 的制冷版本；HS2048XL-EVO 与 ULS2048XL-EVO 共享同一背照式探测器，仅光学平台不同（HS 平台 NA 0.22，光通量更高）。表中为官方标称典型值。
选 AvaSpec-HERO：一级 TE 制冷 + 100 mm NA 0.13 光路，信噪比 1200:1、动态范围 40,000:1，积分最长 60 s。
选 AvaSpec-ULS2048XL-EVO：大像元 14 × 500 µm，200 – 300 nm 量子效率 60%，可配深紫外充气端口、抑制氧吸收。
选带电子快门的 ULS2048XL-EVO，积分时间低至 2 µs，适合激光诱导击穿、瞬态发光等时间分辨测量。
选 AvaSpec-ULS2048x64-EVO：2048 × 64 面阵、像元高 0.89 mm，UV 响应高、积分短（< 2 s）时无需制冷。
选 AvaSpec-ULS2048x64TEC-EVO：在保留 650,000 灵敏度的同时加入一级 TE 制冷，暗电流显著下降。
选 AvaSpec-HS2048XL-EVO：HS 光学平台 NA 0.22，相同狭缝下耦合效率更高，适合光纤芯径较大或光源偏弱的场合。
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）
含非制冷 / 一级 TE 制冷 / HERO / XL 大像元五款的完整规格对照。
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同一套 75mm 平台，探测器与光路优化不同。SensLine 用背照式 CCD 加柱透镜，灵敏度 650,000、信噪比 450:1 起；StarLine 用前照式 CMOS，采样快（0.38ms）、成本低。弱光选 SensLine，常规测量选 StarLine。
相对环境温差 40℃ 量级，常温环境下探测器可到 −10℃ 附近，暗电流比室温下降一个数量级以上。不需要水冷，风冷散热即可。
如果研究方向是极弱发光（单分子、长寿命磷光、低浓度拉曼），值得——1200:1 信噪比与 40,000:1 动态范围是实打实的。如果只是常规荧光，ULS2048x64TEC 更划算。
可以做常规拉曼与 SERS 初筛。痕量检测或需要分辨紧邻峰时，建议在 SensLine 前加一台长焦光谱仪，或直接用 Shamrock + 深制冷相机。
同一平台的通用型，速度快、成本低
900–2500nm InGaAs 版本
需要更高分辨率与更低杂散光时的后端
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。
