NIRvana InGaAs
科研级近红外 / 短波红外相机系列
NIRvana 系列采用 640 × 512 二维 InGaAs 焦平面阵列、20 μm 大像元、冷光阑、深制冷及科学级像素校正，覆盖 0.9–1.7 μm NIR-II / SWIR 波段。HS 强调 250 fps 高速采集，640 兼顾 −85 °C 深制冷与长曝光，LN 通过液氮制冷达到 −190 °C，面向极弱光和单纳米晶体级测量。
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大像元、高量子效率、深制冷与冷光阑共同提升 SWIR 信噪比
InGaAs 相机的噪声不仅来自读出与暗电流，还来自室温环境产生的 SWIR 热辐射。NIRvana 通过冷光阑阻挡视场外热光子，并利用深制冷降低暗电流，适合从微秒高速成像到超过一小时长曝光的科研测量。
20 μm 大像元与高 QE
大像元提高单位像素光子收集能力；HS 与 640 在 1.0–1.6 μm 范围内量子效率超过 80%，峰值约 85%。
冷光阑抑制环境热背景
制冷冷光阑限制入射光锥，降低相机壳体、电子学和实验环境产生的无效 SWIR 背景，提高定量成像稳定性。
科学级像素校正
针对 InGaAs 阵列的坏点、列响应差异和像素簇进行透明校正，结合 Grade A 阵列和永久真空封装提高图像可用性。
高速、综合性能与极限灵敏度三种配置
三款相机使用相同的 640 × 512、20 μm InGaAs 架构，但读出速度、制冷方式、暗电流和最长曝光能力明显不同。
NIRvana HS
全画幅 250 fps，支持 ITR / IWR、多个 ROI 与全局快门，适合快速 SWIR 动力学、高速显微、太阳成像和在线检测。
NIRvana 640
最高 110 fps、−85 °C 典型深制冷和最长 10 分钟曝光，在速度、灵敏度和易用性之间取得平衡，适合多数 NIR-II / SWIR 实验。
NIRvana LN
液氮制冷至约 −190 °C，典型暗电流仅 10 e⁻/pixel/s，支持非破坏性读取和超过 60 分钟曝光，面向极弱光与单发射体研究。
成像、光谱与长曝光共用同一科研软件平台
NIRvana 可通过 C-mount、F-mount 或光谱仪法兰接入显微镜、镜头和 Princeton Instruments 光谱仪；LightField 同时支持二维成像、光谱采集、像素校正、数学处理及自动化控制。
典型应用方向
NIR-II 活体成像
用于血管、组织、肿瘤边界、纳米探针和小动物深层荧光成像。
1064 nm 拉曼
降低荧光背景，适合深色样品、药物、矿物和复杂有机材料。
纳米材料与量子点
用于碳纳米管、单纳米晶体、SWIR 发光及能量-动量分辨光谱。
天文与半导体
适合 J / H 波段、太阳黑子、自适应光学、晶圆检测与失效分析。
主要技术参数
| 参数 | NIRvana HS | NIRvana 640 | NIRvana LN |
|---|---|---|---|
| 传感器 | 二维 InGaAs 焦平面阵列 | ||
| 阵列格式 | 640 × 512 | ||
| 像元 / 成像面积 | 20 × 20 μm；12.8 × 10.24 mm | ||
| 光谱响应 | 0.9–1.7 μm | 0.9–1.7 μm | 0.9–1.6 μm |
| 量子效率 | 1.0–1.6 μm >80%；峰值 85% | 1.0–1.6 μm >80%；峰值 85% | 1.3–1.6 μm >70%；峰值 88% |
| 典型读出噪声 | <60 e⁻（高增益） | <75 e⁻（高增益） | 15 e⁻ |
| 满阱容量 | 高增益 ≥40 ke⁻；高容量 ≥550 ke⁻ | 高增益 ≥45 ke⁻；高容量 ≥600 ke⁻ | 典型 400 ke⁻ |
| 制冷温度 | 液体 −55 °C；空气 −50 °C | 空气保证 −80 °C；液体辅助典型 −85 °C | 液氮典型 83 K / −190 °C |
| 典型暗电流 | 500 e⁻/p/s @ −55 °C | 40 e⁻/p/s @ −85 °C | 10 e⁻/p/s @ 83 K |
| 温控稳定性 | ±0.05 °C | ±0.05 °C | ±1.0 °C |
| 最高全画幅速率 | 250 fps | 110 fps @ 10 MHz | 2.77 fps @ 250 kHz |
| ROI 速率 | 725 fps @ 300 × 300；1200 fps @ 200 × 200 | 软件 ROI，速率随窗口变化 | 软件 ROI |
| 曝光范围 | <2 μs 至 1 min | <2 μs 至 10 min | 100 μs 至 >60 min |
| 读取模式 | ITR / IWR，多 ROI | 标准读取 | 标准读取 / NDRO |
| 快门 | 全局快门 | ||
| 冷光阑 | f/1.5，20° 光锥 | f/1.5，20° 光锥 | f/2.0，14.4° 光锥 |
| 光学接口 | C-mount / 光谱仪接口 | C-mount / 光谱仪接口 | F-mount / 光谱仪接口 |
| 数据接口 | USB 3.0 | GigE | GigE |
| 外形尺寸 | 184 × 114 × 114 mm | 188 × 147 × 147 mm | 295.3 × 206.5 × 297.2 mm |
| 重量 | 约 3.3 kg | 约 4.3 kg | 空载约 7.0 kg；加液氮约 8.8 kg |
| 软件与 SDK | LightField；PICam SDK；支持 Python、MATLAB、LabVIEW 及 Windows / Linux 二次开发 | ||
注：上述为公开数据表中的典型性能。量子效率、暗电流、读出噪声、曝光时间和速度会随传感器、温度、冷目标、读取模式及接口配置变化；部分型号及配置可能涉及出口许可，最终以厂家技术确认和供应条件为准。
速度、制冷方式、接口与光谱仪适配按应用配置
可根据高速成像、常规 NIR-II、极弱光长曝光或 SWIR 光谱需求，选择 NIRvana HS、640 或 LN，并配置 C-mount、F-mount、光谱仪法兰、空气 / 液体制冷、液氮杜瓦及 LightField 自动化方案。
