Andor iKon 系列深度制冷 CCD 相机产品介绍

产品概述

Andor（牛津仪器集团旗下品牌）iKon 系列为"慢扫描"深度制冷 CCD 相机，专为需要持续曝光数分钟乃至数小时的弱光成像与发光实验而设计。该系列集多项核心性能于一体：热电制冷温度可低至 -100℃，具备优异的低噪声表现；背照式芯片在宽光谱范围内均可高效采集光子，峰值量子效率超过 95%；同时拥有出色的动态范围与大视场，可在长时间曝光条件下获得卓越的信噪比，是弱光成像与体内发光实验等苛刻应用的理想探测工具。

应用领域

iKon 深度制冷 CCD 主要面向"慢速"弱光成像应用，此类应用通常需要数十秒至数分钟甚至数小时的长曝光时间，配合相对较慢的图像读出速度，典型场景包括天文观测与弱光探测。此外，该系列还提供特殊的"快速动力学"模式，可实现微秒量级动态过程的采集，进一步拓展了成像的灵活性。凭借低噪声、宽波长响应范围、优异的光子响应与图像均匀性的综合优势，iKon 系列在以下生命科学领域表现尤为突出。

植物成像

iKon 深度制冷 CCD 是极具挑战性的植物成像研究的理想探测器。典型应用中，相机安装镜头后置于具备温度与光照控制的不透光暗箱内。独特的真空封装技术与精确的温度控制带来超低制冷温度，使暗电流最小化；在这一超低本底噪声基础上，研究者可通过监测荧光素酶活性的变化，对拟南芥及其他植物模型的植物生物学多个方面开展细致研究。iKon-M 型号配备 100 万像素、19 mm 对角线芯片与 C-mount 镜头；需要更大视场的用户可选择 420 万像素、39 mm 对角线大芯片的 iKon-L 型号，配备 F-mount 镜头。两种型号均装有集成式快门，可避免读出过程中外界光干扰造成的拖尾现象，并可通过延长管等附件调整焦距。

体内生物发光

生物发光过程中光直接由样品发出，无需激发光，因而避免了自发荧光与散射的干扰，保证了较高的信噪比；同时光漂白与光毒性作用可降至最低，有利于延长研究时间。由于生物发光信号极其微弱，探测器必须具备极低的暗噪声。iKon CCD 依托独特的真空技术提供超低制冷温度以压低暗噪声，同时以量子效率超过 90% 的大像元保证光子收集效率，从而捕捉到样品中微弱但关键的信息——这是未经优化的 CCD 相机容易遗漏的。此外，还可将近红外响应扩展应用于多报告系统，并改善深层组织成像的灵敏度。

细菌发光

细菌生物发光在细胞间通讯（即"群体感应"）中发挥关键作用，与基因表达调控、生物膜形成及毒性密切相关，也可用于荧光素酶基因表达报告、细胞活力检测及生物传感器开发。细菌发光信号比其他形式的发光更弱，要求探测器在长达数分钟的曝光中始终保持噪声最小化，iKon 深度制冷 CCD 凭借一流的低噪声性能可探测表达水平的细微变化，非常适合此类研究。当研究深入到单细胞水平、需要更高灵敏度时，页面建议选用 iXon EMCCD 系列。

产品型号与方案

Andor 提供多种深度制冷背照式 CCD 相机，覆盖一系列视场需求，并可在极宽的光谱范围内提供优化响应，其中还包括 1600 万像素、芯片对角线高达 87 mm 的 iKon-XL。

iKon-L 936 定位于大视场弱光成像，采用 420 万像素、13.5 µm 像元、39 mm 对角线芯片，配备 F-mount 接口（可选 EF），具备免维护真空热电制冷（低至 -100℃）、深耗尽近红外量子效率优化选项，以及微秒量级时间分辨率的快速动力学模式。

iKon-M 934 定位于中等视场弱光成像，采用 100 万像素、13 µm 像元、19 mm 对角线芯片，配备 C-mount 接口，同样具备 -100℃ 免维护真空热电制冷、深耗尽近红外优化选项与快速动力学模式。

核心技术优势

先进的灵敏度

iKon 全系列均可在极弱光信号条件下最大化信噪比。其 -100℃ 真空封装热电制冷确保数分钟至数小时长曝光期间的超低暗电流；读出噪声经专门优化与最小化，逼近真正的探测极限；背照式芯片通过量子效率最大化优化实现高效光子收集，并提供深耗尽技术选项以增强近红外响应，辅以干涉条纹抑制技术减少近红外区域的 etaloning 条纹。量子效率曲线选项涵盖标准背照式 BV 与深耗尽型 BR-DD、BEX2-DD 等，近红外区域的增强与扩展拓展了多参数生物发光与多报告子系统荧光成像的应用潜力，并优化了活体研究中更深层组织成像的兼容性。

大视场

iKon-M 的 19 mm 对角线芯片在主流 C-mount 接口条件下实现视场最大化；iKon-L 则以 39 mm 对角线、420 万像素配合 F-mount 接口提供更大视野；超大视场的 iKon-XL 芯片对角线可达 87 mm。页面同时提示：当需要在大视场下进行更快时间尺度（毫秒至数十秒）的光测量或荧光实验时，建议选用 Sona 背照式 sCMOS 或 iXon Ultra、Life 888 EMCCD 型号。

低维护设计

iKon 系列采用 UltraVac™ 真空封装技术，特别适合长时间曝光实验——此类实验不仅要求尽可能低的热噪声，还要求相机在很长的周期内保持严格的热控制。即使针对大面积 CCD 芯片，热电制冷也可稳定达到 -100℃，从而避免了使用液氮或可靠性欠佳的压缩气体冷却器的繁琐操作。

技术规格参数

基本参数

性能参数

总结与选型建议

iKon 系列以 -100℃ 深度制冷、2.9 e⁻ 低读出噪声与超过 95% 的峰值量子效率，构建了面向长曝光弱光探测的完整解决方案：需要大视场进行整体样本成像时，iKon-L 936 是理想选择；常规中等视场的高灵敏发光检测，iKon-M 934 即可胜任；而超大面积成像需求则可由 87 mm 对角线的 iKon-XL 满足。对于更高灵敏度的单细胞发光研究，可转向 iXon EMCCD 系列；对于更快时间尺度的大视场荧光实验，则推荐 Sona sCMOS 系列。此外，Andor 学习中心还提供发光成像探测器选型、单细胞极弱光生物发光成像、生命科学中生物/化学发光概述，以及基于拟南芥昼夜节律的体内生物发光研究等应用资料，供进一步参考。