Andor Kymera 193i光谱仪的产品介绍与测试原理。Andor Kymera 193i 是一款专为物理与生命科学领域设计的光谱仪，焦距193mm，光圈F/3.6，凭借紧凑设计与灵活配置，成为拉曼光谱、发光/光致发光（PL）、吸收/透射、和频振动光谱（SFG）/二次谐波产生（SHG）等实验的理想工具，广泛应用于材料科学、化学与催化、生命科学/生物医学等领域。在材料科学、化学与催化、生命科学等领域的光谱分析实验中，精准的波长分离、灵活的检测配置与稳定的性能是获取可靠数据的关键。依据《Andor Kymera 193i Specifications.pdf》，Andor Kymera 193i光谱仪凭借193mm焦距、F/3.6光圈及专利自适应聚焦技术，成为拉曼、发光/光致发光、吸收/透射等实验的优选设备。它支持双探测器输出、多种光栅组合与即插即用USB接口，适配不同检测需求。本文将结合文档内容，介绍该光谱仪的核心特性、配置方式，并解析其测试原理，助力用户了解其技术优势与应用价值。

光谱仪核心优势在于多功能适配与精准控制

其双探测器输出端口支持多种检测组合，包括紫外-可见-近红外CCD相机、紫外-近红外ICCD相机（用于时间分辨测量）、单-point探测器（SPD，适配紫外-短波红外扫描光谱与时间分辨寿命测量），还可搭配出射狭缝作为单色仪可调光源，或通过光纤耦合将信号传输至实验其他环节，且各端口校准独立性强，软件切换便捷。

专利自适应聚焦（Adaptive Focus）技术是其关键特性，可自动优化聚焦质量，确保任意波长下的最佳分辨率，更换光栅或相机时无需手动调整相机位置，软件控制开关灵活，大幅提升操作效率。双光栅转台结合eXpressID™ RFID技术，支持现场升级，光栅自动识别与设置，减少用户操作；igmatism校正光学设计采用环形光学元件，实现多通道光纤检测与显微镜样品图像高质量中继；USB 2.0接口支持即插即用，适配笔记本电脑与Andor USB相机，紧凑坚固的结构则适合OEM设备集成或空间受限场景。

在性能参数上，Andor Kymera 193i 分辨率出色，搭配Newton DU940 CCD，1200 l/mm光栅在500nm处分辨率0.21nm，2400 l/mm光栅在300nm处达0.10nm；波长精度中心0.15nm，重复精度75nm，确保数据可靠性；快门支持10Hz持续运行与40Hz脉冲模式，可快速采集背景与保护探测器；光学高度可通过可调支脚在130-136mm范围调节，适配不同显微镜与实验装置。

系统配置需分步进行：第一步为机箱配置，选择输入/输出端口组合（如手动狭缝输入、相机输出）、光学涂层（标准Al+MgF₂涂层或近红外优化的保护银涂层）、吹扫端口（用于180nm以下检测）与快门；第二步根据分辨率与波长需求选择光栅（150-2400 l/mm多种规格，含全息光栅）与探测器；第三步确定光耦合接口，如直接耦合、光纤耦合或第三方硬件连接；第四步配置第二出射端口，选择相机法兰等配件；第五步选择软件，如Solis光谱软件或SDK开发工具包。

光学涂层方面，标准Al+MgF₂涂层适用于宽光谱范围，保护银涂层在近红外/短波红外区域反射率更高，建议搭配Andor iDus InGaAs探测器使用，且需同时选择保护银涂层光栅以保证系统效率。软件集成上，支持µ-Manager控制，可同时操控Andor Kymera 193i、弱光光谱相机与多种显微镜及配件，通过5步简单设置即可完成显微光谱实验，实时显示与保存光谱数据，还可集成于EPICS系统，适配大型研究设施。此外，Andor提供多种兼容探测器，如iDus CCD/InGaAs（高灵敏度与动态范围）、iStar CCD/sCMOS（纳秒级时间分辨）、Newton CCD/EMCCD（千赫兹光谱速率）等，满足不同实验对灵敏度、时间分辨率与光谱范围的需求。产品包装含3m USB 2.0线缆、24V/5A电源、I2C线缆、电子说明书、系统性能手册、软件（按需提供）与内六角扳手套装，符合EU EMC、LVD指令及IEC 61326-1、IEC 61010-1等国际标准，工作温度0-30℃，存储温度-25-50℃，相对湿度<70%（无冷凝）。

Andor Kymera 193i光谱仪测试原理

Andor Kymera 193i光谱仪的测试原理围绕“光信号色散-聚焦-检测”核心逻辑展开，结合光学设计与电子控制技术，实现对不同波长光信号的精准分离与量化分析，具体可分为以下四方面：

一、光信号色散与波长分离原理

光谱仪核心功能是将复合光按波长分离，其采用 Czerny-Turner 光学结构，入射光经输入狭缝进入后，由准直镜转化为平行光并投射至光栅。光栅作为色散元件，通过不同波长光在光栅表面衍射角的差异，将复合光分解为单色光——光栅刻线密度（如150-2400 l/mm）决定色散能力，刻线密度越高，相同波长范围的色散越精细，分辨率越高（如2400 l/mm光栅可实现0.10nm高分辨率）。衍射后的单色光经成像镜聚焦至出射端口，再传输至探测器（如CCD、ICCD），完成波长分离过程。同时，双光栅转台结合eXpressID™ RFID技术，可自动识别光栅参数并调用预设校准数据，确保不同光栅切换时色散精度稳定，无需手动重新校准。

二、自适应聚焦与分辨率优化原理

为解决不同波长、光栅切换时的聚焦偏移问题，Andor Kymera 193i 搭载专利自适应聚焦技术。其原理是通过软件控制聚焦镜位置，自动扫描并寻找最佳聚焦点：系统预设不同波长、光栅对应的聚焦参数数据库，切换实验条件后，聚焦镜按预设步长调整位置，同时探测器实时采集信号强度与峰形数据；当信号强度最大、峰宽最窄时，判定为最佳聚焦状态，锁定聚焦镜位置。该技术可消除手动调整误差，确保任意波长下分辨率一致（如1200 l/mm光栅在500nm处稳定保持0.21nm分辨率），尤其适配多波长连续检测或光栅频繁切换的实验场景。

三、信号检测与定量分析原理

分离后的单色光信号通过探测器转化为电信号，实现定量分析。不同探测器适配不同场景：CCD/EMCCD适用于弱光信号（如拉曼、光致发光），通过光子激发像素产生电子，经放大后转化为数字信号，Count Convert功能可将数字信号量化为电子数或入射光子数，结合量子效率（QE）数据计算实际光强；ICCD则通过门控技术实现时间分辨测量，可捕捉纳秒级（ns）光信号变化，适配动态过程（如化学反应中间体、生物发光寿命）；InGaAs探测器针对近红外/短波红外区域，通过窄带隙半导体材料实现该波段光信号的高效探测。同时，系统通过16位数字化处理保留信号细节，波长精度（0.15nm）与重复精度（75pm）确保不同实验周期的数据分析具有可比性，满足定量研究需求。

四、杂散光抑制与系统校准原理

杂散光会干扰弱信号检测，Andor Kymera 193i 通过多重设计抑制杂散光：一是光学结构优化，采用遮光罩与消杂散光挡板，减少环境光与内部反射光干扰；二是光栅选择，全息光栅相比刻划光栅杂散光更低（如1800/2400 l/mm全息光栅），可降低背景噪声；三是吹扫端口设计，通入惰性气体（如氮气）可减少紫外区域（180nm以下）空气中氧气、水汽的吸收与散射，提升检测精度。系统校准则分为波长校准与强度校准：波长校准通过标准光源（如汞-氩灯）的特征谱线，建立探测器像素位置与波长的对应关系，确保波长精度达0.15nm；强度校准通过已知光强的标准光源，校正探测器响应差异与光学系统损耗，使检测信号与实际光强呈线性关系，为定量分析提供可靠依据。

综合《Andor Kymera 193i Specifications.pdf》内容，Andor Kymera 193i光谱仪以精准的光学设计、灵活的配置方案与稳定的性能，在多领域光谱分析中展现出显著价值。从双光栅转台的自动识别到自适应聚焦的分辨率优化，从多探测器适配到杂散光抑制，每一项设计都贴合实验需求。其测试原理围绕光信号色散、聚焦优化、定量检测与系统校准展开，确保数据可靠。无论是材料成分分析、化学反应监测，还是生物医学研究，Andor Kymera 193i光谱仪都能提供有力支持，为科研与检测工作提供优质解决方案。