Andor Kymera 193i光譜儀的產品介紹與測試原理。Andor Kymera 193i 是一款專為物理與生命科學領域設計的光譜儀，焦距193mm，光圈F/3.6，憑借緊湊設計與靈活配置，成為拉曼光譜、發光/光致發光（PL）、吸收/透射、和頻振動光譜（SFG）/二次諧波產生（SHG）等實驗的理想工具，廣泛應用于材料科學、化學與催化、生命科學/生物醫學等領域。在材料科學、化學與催化、生命科學等領域的光譜分析實驗中，精準的波長分離、靈活的檢測配置與穩定的性能是獲取可靠數據的關鍵。依據《Andor Kymera 193i Specifications.pdf》，Andor Kymera 193i光譜儀憑借193mm焦距、F/3.6光圈及專利自適應聚焦技術，成為拉曼、發光/光致發光、吸收/透射等實驗的優選設備。它支持雙探測器輸出、多種光柵組合與即插即用USB接口，適配不同檢測需求。本文將結合文檔內容，介紹該光譜儀的核心特性、配置方式，并解析其測試原理，助力用戶了解其技術優勢與應用價值。

光譜儀核心優勢在于多功能適配與精準控制

其雙探測器輸出端口支持多種檢測組合，包括紫外-可見-近紅外CCD相機、紫外-近紅外ICCD相機（用于時間分辨測量）、單-point探測器（SPD，適配紫外-短波紅外掃描光譜與時間分辨壽命測量），還可搭配出射狹縫作為單色儀可調光源，或通過光纖耦合將信號傳輸至實驗其他環節，且各端口校準獨立性強，軟件切換便捷。

專利自適應聚焦（Adaptive Focus）技術是其關鍵特性，可自動優化聚焦質量，確保任意波長下的最佳分辨率，更換光柵或相機時無需手動調整相機位置，軟件控制開關靈活，大幅提升操作效率。雙光柵轉臺結合eXpressID™ RFID技術，支持現場升級，光柵自動識別與設置，減少用戶操作；igmatism校正光學設計采用環形光學元件，實現多通道光纖檢測與顯微鏡樣品圖像高質量中繼；USB 2.0接口支持即插即用，適配筆記本電腦與Andor USB相機，緊湊堅固的結構則適合OEM設備集成或空間受限場景。

在性能參數上，Andor Kymera 193i 分辨率出色，搭配Newton DU940 CCD，1200 l/mm光柵在500nm處分辨率0.21nm，2400 l/mm光柵在300nm處達0.10nm；波長精度中心0.15nm，重復精度75nm，確保數據可靠性；快門支持10Hz持續運行與40Hz脈沖模式，可快速采集背景與保護探測器；光學高度可通過可調支腳在130-136mm范圍調節，適配不同顯微鏡與實驗裝置。

系統配置需分步進行：第一步為機箱配置，選擇輸入/輸出端口組合（如手動狹縫輸入、相機輸出）、光學涂層（標準Al+MgF?涂層或近紅外優化的保護銀涂層）、吹掃端口（用于180nm以下檢測）與快門；第二步根據分辨率與波長需求選擇光柵（150-2400 l/mm多種規格，含全息光柵）與探測器；第三步確定光耦合接口，如直接耦合、光纖耦合或第三方硬件連接；第四步配置第二出射端口，選擇相機法蘭等配件；第五步選擇軟件，如Solis光譜軟件或SDK開發工具包。

光學涂層方面，標準Al+MgF?涂層適用于寬光譜范圍，保護銀涂層在近紅外/短波紅外區域反射率更高，建議搭配Andor iDus InGaAs探測器使用，且需同時選擇保護銀涂層光柵以保證系統效率。軟件集成上，支持µ-Manager控制，可同時操控Andor Kymera 193i、弱光光譜相機與多種顯微鏡及配件，通過5步簡單設置即可完成顯微光譜實驗，實時顯示與保存光譜數據，還可集成于EPICS系統，適配大型研究設施。此外，Andor提供多種兼容探測器，如iDus CCD/InGaAs（高靈敏度與動態范圍）、iStar CCD/sCMOS（納秒級時間分辨）、Newton CCD/EMCCD（千赫茲光譜速率）等，滿足不同實驗對靈敏度、時間分辨率與光譜范圍的需求。產品包裝含3m USB 2.0線纜、24V/5A電源、I2C線纜、電子說明書、系統性能手冊、軟件（按需提供）與內六角扳手套裝，符合EU EMC、LVD指令及IEC 61326-1、IEC 61010-1等國際標準，工作溫度0-30℃，存儲溫度-25-50℃，相對濕度<70%（無冷凝）。

Andor Kymera 193i光譜儀測試原理

Andor Kymera 193i光譜儀的測試原理圍繞“光信號色散-聚焦-檢測”核心邏輯展開，結合光學設計與電子控制技術，實現對不同波長光信號的精準分離與量化分析，具體可分為以下四方面：

一、光信號色散與波長分離原理

光譜儀核心功能是將復合光按波長分離，其采用 Czerny-Turner 光學結構，入射光經輸入狹縫進入后，由準直鏡轉化為平行光并投射至光柵。光柵作為色散元件，通過不同波長光在光柵表面衍射角的差異，將復合光分解為單色光——光柵刻線密度（如150-2400 l/mm）決定色散能力，刻線密度越高，相同波長范圍的色散越精細，分辨率越高（如2400 l/mm光柵可實現0.10nm高分辨率）。衍射后的單色光經成像鏡聚焦至出射端口，再傳輸至探測器（如CCD、ICCD），完成波長分離過程。同時，雙光柵轉臺結合eXpressID™ RFID技術，可自動識別光柵參數并調用預設校準數據，確保不同光柵切換時色散精度穩定，無需手動重新校準。

二、自適應聚焦與分辨率優化原理

為解決不同波長、光柵切換時的聚焦偏移問題，Andor Kymera 193i 搭載專利自適應聚焦技術。其原理是通過軟件控制聚焦鏡位置，自動掃描并尋找最佳聚焦點：系統預設不同波長、光柵對應的聚焦參數數據庫，切換實驗條件后，聚焦鏡按預設步長調整位置，同時探測器實時采集信號強度與峰形數據；當信號強度最大、峰寬最窄時，判定為最佳聚焦狀態，鎖定聚焦鏡位置。該技術可消除手動調整誤差，確保任意波長下分辨率一致（如1200 l/mm光柵在500nm處穩定保持0.21nm分辨率），尤其適配多波長連續檢測或光柵頻繁切換的實驗場景。

三、信號檢測與定量分析原理

分離后的單色光信號通過探測器轉化為電信號，實現定量分析。不同探測器適配不同場景：CCD/EMCCD適用于弱光信號（如拉曼、光致發光），通過光子激發像素產生電子，經放大后轉化為數字信號，Count Convert功能可將數字信號量化為電子數或入射光子數，結合量子效率（QE）數據計算實際光強；ICCD則通過門控技術實現時間分辨測量，可捕捉納秒級（ns）光信號變化，適配動態過程（如化學反應中間體、生物發光壽命）；InGaAs探測器針對近紅外/短波紅外區域，通過窄帶隙半導體材料實現該波段光信號的高效探測。同時，系統通過16位數字化處理保留信號細節，波長精度（0.15nm）與重復精度（75pm）確保不同實驗周期的數據分析具有可比性，滿足定量研究需求。

四、雜散光抑制與系統校準原理

雜散光會干擾弱信號檢測，Andor Kymera 193i 通過多重設計抑制雜散光：一是光學結構優化，采用遮光罩與消雜散光擋板，減少環境光與內部反射光干擾；二是光柵選擇，全息光柵相比刻劃光柵雜散光更低（如1800/2400 l/mm全息光柵），可降低背景噪聲；三是吹掃端口設計，通入惰性氣體（如氮氣）可減少紫外區域（180nm以下）空氣中氧氣、水汽的吸收與散射，提升檢測精度。系統校準則分為波長校準與強度校準：波長校準通過標準光源（如汞-氬燈）的特征譜線，建立探測器像素位置與波長的對應關系，確保波長精度達0.15nm；強度校準通過已知光強的標準光源，校正探測器響應差異與光學系統損耗，使檢測信號與實際光強呈線性關系，為定量分析提供可靠依據。

綜合《Andor Kymera 193i Specifications.pdf》內容，Andor Kymera 193i光譜儀以精準的光學設計、靈活的配置方案與穩定的性能，在多領域光譜分析中展現出顯著價值。從雙光柵轉臺的自動識別到自適應聚焦的分辨率優化，從多探測器適配到雜散光抑制，每一項設計都貼合實驗需求。其測試原理圍繞光信號色散、聚焦優化、定量檢測與系統校準展開，確保數據可靠。無論是材料成分分析、化學反應監測，還是生物醫學研究，Andor Kymera 193i光譜儀都能提供有力支持，為科研與檢測工作提供優質解決方案。