01
生物医学与临床诊断
内窥散射光谱在活体内识别胆管癌前病变
In vivo detection of bile duct pre-cancer with endoscopic light scattering spectroscopy
Nature Communications · 2023 · DOI 10.1038/s41467-022-35780-7
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。
为什么选择本型号?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
多层薄膜光学滤光片的反射光谱与膜厚控制
Multilayer Thin-Film Optical Filters for Reflectance-Based Malaria Diagnostics
Micromachines · 2021 · DOI 10.3390/mi12080890
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。
为什么选择本型号?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
叶绿素荧光用于在线、实时、无损的过程探测
Enabling chlorophyll photo-response for in-line real-time noninvasive direct probing of the manufacturing process
Scientific Reports · 2023 · DOI 10.1038/s41598-023-32479-7
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。
为什么选择本型号?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
可见/近红外多光谱维度降维的肉类品质无损检测
Non-Destructive Detection of Meat Quality Based on Multiple Spectral Dimension Reduction Methods
Foods · 2023 · DOI 10.3390/foods12020300
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++)。
为什么选择本型号?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
车载天顶天空 DOAS 走航测量对流层 NO₂
Measurements of tropospheric NO2 in Romania using a zenith-sky mobile DOAS system
Sensors · 2013 · DOI 10.3390/s130303922
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。
为什么选择本型号?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
环丙沙星制剂的体外释放、渗透与结构表征
In Vitro Drug Release, Permeability, and Structural Test of Ciprofloxacin-Loaded PEGylatated Liposomes
Pharmaceutics · 2021 · DOI 10.3390/pharmaceutics13040556
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。
为什么选择本型号?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
胶体量子点圆布拉格共振腔激光阵列的低阈值出射
Low-threshold surface-emitting colloidal quantum-dot circular Bragg laser array
Light: Science & Applications · 2025 · DOI 10.1038/s41377-024-01714-9
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。
为什么选择本型号?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
Mn⁴⁺ 掺杂氟化物红色荧光粉的发光猝灭与量子效率
Quenching of the red Mn4+ luminescence in Mn4+-doped fluoride LED phosphors
Light: Science & Applications · 2018 · DOI 10.1038/s41377-018-0013-1
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。
为什么选择本型号?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
仿生相分离无序纳米结构做薄层光伏吸收体
Bioinspired phase-separated disordered nanostructures for thin photovoltaic absorbers
Science Advances · 2017 · DOI 10.1126/sciadv.1700232
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。
为什么选择本型号?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)
10
LIBS 元素分析
便携多模光谱仪 TriENA:LIBS + LED 诱导荧光 + 漫反射
TriENA: a Portable, Hybrid Multimode Spectrometer Combining Diffuse Reflectance, LED-Induced Fluorescence and LIBS
Analytical Chemistry · 2025 · DOI 10.1021/acs.analchem.5c05236
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。
为什么选择本型号?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)