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公司新闻
弱光拉曼的硬核选择
点击次数：181发布时间：2026/8/30 8:29:19
拉曼光谱凭借无损、快速、指纹级识别的特性，已是材料、半导体、医药等领域的核心分析手段。但拉曼散射信号强度仅为入射光的百万分之一，属于典型极弱光检测场景，对探测器的灵敏度、信噪比与近红外响应要求极高。 今天介绍一款专为光谱检测而生的高性能探测器—Raptor出品的Toucan 261深度制冷CCD相机，专为弱光光谱场景打造，让微弱信号无所遁形，堪称拉曼光谱系统的“黄金之眼”。 图1 Toucan 261 一、什么是拉曼光谱 1.拉曼散射的原理 单色激光照射样品时，绝大多数光子发生弹性散射（瑞利散射）；极少部分光子与分子发生能量交换，频率产生偏移，即拉曼散射。偏移量对应分子振动能级，不同物质具备特征峰位，如同分子 “指纹”，可反推样品成分与结构。 图2 石墨烯材料标准拉曼光谱图 2.拉曼光谱的核心优势 ●无损检测：无需制样、不破坏样品，可原位、在线测试； ●指纹识别：每种物质有特征拉曼峰，定性定量能力强； ●快速高效：数秒内即可完成检测，适合工业在线场景； ● 抗水干扰：水的拉曼信号极弱，适合水溶液、生物样品检测。 3.拉曼光谱最大的痛点：信号太弱 拉曼散射截面仅有入射光强的10-6～10-9，这对探测器提出了三大严苛要求： 1） 高量子效率：最大化捕获弱信号光子； 2）极低噪声：避免信号被淹没； 3）大动态范围：同时承载强瑞利峰与弱拉曼峰。 探测器性能，直接决定整套拉曼系统的检出下限与检测精度。 二、Toucan 261全方位匹配拉曼检测需求 Toucan 261正是为这类弱光光谱场景量身打造，从芯片选型到制冷设计，全方位匹配拉曼检测的核心需求。 1.BI-DD（Back-Illuminated Deep Depletion）背照深度耗尽技术，近红外响应拉满 Toucan 261提供FI前照式与BI-DD背照深度耗尽式两种芯片选项。其中BI-DD版本在600–900nm波段量子效率超过80%，峰值可达95%@800nm，完美覆盖785nm激发光源的拉曼散射波段，让显著提升弱信号捕获效率，是近红外拉曼、SERS、SORS等场景的核心优势。 图3 Toucan 261 Quantum Efficency 2.-70℃深度制冷，暗电流极低 采用Raptor专利Pentavac真空制冷技术，支持-40℃/-70℃两档制冷。-70℃下，BI-DD版本的暗电流典型值低至0.03e⁻/pixel/s，FI版本更低，配合最长60分钟的超长积分时间，可通过长时间累积提取极微弱拉曼信号，适配痕量物质、低浓度样品检测。 3.低噪声+大动态，强弱信号精准呈现 500kHz读出速率下，读出噪声典型值＜5e⁻，配合16bit高精度AD转换和>90ke⁻的满阱容量，实现了超高的动态范围，强瑞利峰与微弱特征峰可在同一张谱图中清晰呈现。另外，非线性度<1%，保证定量分析精度。 4.规格适配，兼顾谱宽与分辨率 ●有效像素：2048×264； ●像元尺寸：15μm×15μm； ●有效靶面：30.7mm×4.0mm。 横向 2048 像素覆盖宽光谱范围，减少扫描次数；纵向 264 像素支持空间分辨拉曼成像，也可通过像素合并提升信噪比。15μm像元与主流光谱仪狭缝、光栅参数高度匹配，兼顾分辨率与光通量。 三、全场景覆盖，覆盖全品类光谱检测需求 Toucan 261的能力边界远不止普通拉曼检测，在各类进阶光谱场景中同样表现出色： ●SERS表面增强拉曼：低噪声特性适配单分子级弱信号检测； ●SORS空间偏移拉曼：深层穿透检测下的信号精准捕获； ● CARS相干反斯托克斯拉曼：高速非线性光谱信号采集； ●光致发光/荧光光谱：宽响应波段覆盖可见至近红外； ●高光谱成像：264行像素支持推扫式高光谱数据采集； ●实验室科研平台与工业在线 OEM 设备集成：整机重量不足750g，结构紧凑坚固。 四、核心参数速览 五、总结 拉曼系统的性能上限，往往由探测器决定。Raptor Toucan 261 以高量子效率、深度制冷、超低噪声三大核心优势，为科研与工业拉曼检测提供稳定可靠的成像支撑。 西安立鼎光电作为 Raptor 中国区合作伙伴，可提供 Toucan 全系列选型指导、样机测试与技术服务。若您正在搭建或升级拉曼光谱系统，欢迎联系我们获取专属方案。 更多信息请联系西安立鼎光电 www.leadingoe.com 西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月，是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的国家级高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来，公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来，根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。 扫码关注 西安立鼎光电科技有限公司 Xi'an Leading Optoelectronic Technology Co.,Ltd 电话：029-81870090 传真：029-81140394 地址：西安市高新区毕原三路与上林苑九路东南角亿恒泰来科技产业园2号楼304
