Andor Shamrock750光譜儀在拉曼光譜、激光誘導擊穿光譜（LIBS）、等離子體科學等對分辨率要求嚴苛的領域，高精準色散、靈活光路配置與穩定性能是獲取可靠數據的核心。Andor Shamrock750作為一款750mm焦距的 Czerny-Turner 型光譜儀，憑借低至0.02nm的分辨率、10pm波長重復精度及雙輸入雙輸出設計，成為高分辨率光譜分析的理想工具。它支持三光柵轉臺與多波段適配，兼容多種探測器，適配材料科學、化學催化、等離子體研究等場景。本文將結合文檔介紹其核心特性、配置方案，再解析測試原理，全面展現Andor Shamrock750光譜儀的技術價值。

 

Andor Shamrock750光譜儀是Andor公司推出的高分辨率 Czerny-Turner 型光譜儀，核心定位為高分辨率光譜分析與多場景適配，憑借750mm長焦距與F/9.7光圈，實現低至0.02nm的分辨率（2400 l/mm光柵@300nm），波長精度中心0.03nm，重復精度10pm，為拉曼光譜、發光/光致發光（PL）、吸收/透射、LIBS/發射光譜（OES）、和頻振動光譜（SFG）/二次諧波產生（SHG）等實驗提供精準色散支持，廣泛應用于材料科學、等離子體科學、化學與催化等領域。設備采用模塊化設計，具備雙輸入與雙輸出配置能力，輸入端口支持側輸入與直接輸入（部分型號），輸出端口可連接不同探測器，配合可更換的三重光柵轉臺，實現寬波段覆蓋與高效色散。光柵轉臺支持150-2400 l/mm多種刻線密度光柵（含刻劃與全息類型），全息光柵（如1800 l/mm、2400 l/mm）雜散光更低，適合弱信號檢測；刻劃光柵則在寬波段響應上表現更優，用戶可根據實驗波長范圍與分辨率需求靈活選擇，且轉臺支持現場升級，更換時僅需簡單偏移調整，無需重新校準。

 

標準Al+MgF?涂層在200-2000nm波長范圍保持穩定反射率，滿足多數紫外-可見-近紅外常規實驗；可選保護銀涂層則在近紅外區域（800-2000nm）反射率更高，搭配Andor iDus InGaAs探測器或近紅外單點探測器（如MCT、PbS、InSb）時，可最大化該波段信號采集效率，且需同步選用保護銀涂層光柵，確保系統整體光學效率一致。此外，設備支持吹掃端口配置，通入惰性氣體可改善180nm以下紫外區域的檢測性能，減少空氣吸收與散射干擾。

 

系統配置需分五步完成：第一步為機箱配置，選擇輸入/輸出端口組合（如A型號僅側輸入與直接輸出，D2型號含側輸入、直接輸入與雙相機輸出）、光學涂層類型及吹掃端口與快門；第二步確定分辨率與波段，根據實驗需求選擇光柵（如2400 l/mm光柵適配高分辨率，150 l/mm光柵適配寬波段）與探測器；第三步選擇光耦合接口，支持直接耦合、光纖耦合（SMA/FC接口）或第三方硬件連接，可搭配中性密度濾光片、拉曼邊緣濾光片等配件；第四步配置第二出射端口，選擇相機法蘭（如iXon ULTRA、iKon-M專用法蘭）或狹縫；第五步選擇軟件，可選Solis Spectroscopy（支持多設備同步控制與宏語言自動化）或Andor SDK（多語言兼容，自定義開發）。

 

Andor Shamrock750光譜儀的焦平面尺寸為30×14mm，光柵尺寸適配50×50mm規格，雜散光控制優異——633nm激光與1200 l/mm光柵組合下，1nm處雜散光低至1.1×10??，10nm處為2.6×10??，確保弱信號檢測純凈度；快門支持2Hz最大重復率，最小開合時間15ms，壽命超10萬次，可用于背景采集與探測器保護。設備兼容Andor全系列探測器，從紫外-可見CCD（如Newton EMCCD）到近紅外InGaAs探測器（如iDus），還支持多通道光譜采集，通過可選的成像校正法蘭（SR-ASZ-0033）減少光譜線拉伸，實現低串擾多通道信號檢測，適配多光纖光譜學實驗。

 

Andor Shamrock750光譜儀圍繞高分辨率色散-精準波長校準-低噪信號檢測，結合 Czerny-Turner 光學結構與精密控制技術，確保光譜分析的準確性與可靠性，具體分為四方面：

 

高分辨率色散與光柵性能測試原理

高分辨率色散依賴長焦距光學設計與高精度光柵協同。測試時，使用已知波長的單色光源（如汞-氬燈，含577nm、579nm等特征譜線），通過光纖耦合或直接入射方式將光導入Andor Shamrock750光譜儀的輸入狹縫（建議選用10μm窄縫以提升分辨率）。入射光經準直鏡轉化為平行光后投射至光柵，不同波長光因衍射角差異被分解，再經成像鏡聚焦至探測器（如Newton DU940 CCD）。通過采集特征譜線的圖像，測量譜線半高寬（FWHM），驗證2400 l/mm光柵@300nm時0.02nm的分辨率性能；同時更換不同刻線密度光柵（如1200 l/mm、1800 l/mm），對比不同光柵下的譜線分辨率與波段覆蓋范圍，確保光柵與光譜儀光學系統的匹配性，避免因光柵角度偏差導致的色散精度下降。

 

波長精度與重復率測試原理

波長精度與重復率是光譜定量分析的關鍵，測試通過標準光源與精密控制實現。選用汞-氬燈或氪燈等含多特征譜線的標準光源，在Andor Shamrock750光譜儀的全波長覆蓋范圍內（如200-2000nm），采集至少30條特征譜線的波長數據。將實測波長與標準波長對比，計算平均偏差，驗證0.03nm的波長精度（中心區域）；波長重復率測試則通過20次重復測量同一特征譜線（每次測量后調整波長與光柵位置，模擬實際使用場景），計算測量結果的標準偏差，確保10pm的重復精度。測試過程中需開啟軟件的波長校準功能，利用光譜儀內置的校準算法修正偏差，保障不同實驗周期的波長數據一致性。

 

雜散光抑制與光學效率測試原理

雜散光抑制性能通過激光光源與窄帶濾光片組合測試。使用633nm單波長激光，經衰減后入射至Andor Shamrock750光譜儀，在探測器前加裝633nm窄帶濾光片，分別采集激光波長1nm、10nm、20nm處的信號強度，計算雜散光比例，驗證1nm處1.1×10??、10nm處2.6×10??的雜散光指標。光學效率測試則采用積分球產生均勻光強的寬波段光源，在不同波長（如300nm、500nm、800nm、1500nm）下，測量入射光強與探測器輸出信號的比值，對比標準Al+MgF?涂層與保護銀涂層在各波段的光學效率，驗證保護銀涂層在近紅外區域的優勢，同時檢查光學系統是否存在光泄漏或部件污染導致的效率損耗。

 

多通道與探測器兼容性測試原理

多通道性能測試針對多光纖光譜采集場景，使用多通道光纖束（如5路100μm芯徑光纖）將標準光源信號導入Andor Shamrock750光譜儀，加裝成像校正法蘭（SR-ASZ-0033），采集各通道的光譜信號，分析通道間的串擾程度（要求串擾<1%），驗證校正法蘭對光譜線拉伸的抑制效果，確保多通道信號的獨立性與分辨率。探測器兼容性測試則分別連接Andor不同系列探測器（如iXon ULTRA EMCCD、iDus InGaAs、iStar ICCD），通過標準光源采集光譜，檢查探測器與光譜儀的通信穩定性、信號傳輸效率及軟件控制的同步性，例如驗證EMCCD在弱光場景下的信號放大效果，InGaAs探測器在近紅外波段的響應靈敏度，確保不同探測器均能發揮最佳性能，適配多樣化實驗需求。

 

Andor Shamrock750光譜儀以高分辨率、精準波長控制與靈活配置，成為高要求光譜分析領域的可靠工具。從750mm長焦距實現的0.02nm分辨率，到多光柵轉臺與雙輸入雙輸出的靈活適配，再到低雜散光與寬波段兼容特性，其設計貼合材料、化學、等離子體等多領域需求。測試原理圍繞色散精度、波長校準、雜散光抑制與多設備協同展開，確保性能穩定可控。無論是拉曼光譜的精細譜峰識別，還是LIBS的多元素同步檢測，Andor Shamrock750光譜儀都能提供精準支持，為高分辨率光譜研究的突破提供優質設備保障。