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ANDOR · INTELLIGENT CZERNY-TURNER OPTICAL SPECTROMETERS

智能模块化光谱仪 Andor Kymera 193i / 328i

专利自适应聚焦 · TruRes™ 分辨率增强 · 双入双出多模态平台 · UV–SWIR 全波段

193 / 328 mm 焦距F/3.6 / F/4.1 孔径分辨率低至 0.04 nm专利自适应聚焦 Adaptive FocuseXpressID™ 四光栅塔轮
智能模块化光谱仪 Andor Kymera 193i / 328i
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产品简介

Kymera 系列是 Andor 面向物理与生命科学的“工作母机”级 Czerny-Turner 光谱仪平台:Kymera 193i 以 193 mm 短焦 + F/3.6 大孔径换取最高光通量,适合拉曼、光致发光等弱信号测量;Kymera 328i 以 328 mm 焦距 + 四光栅塔轮换取更高色散与多模态扩展,可选 TruRes™ 分辨率增强。两款均配备专利自适应聚焦(Adaptive Focus),出厂按探测器逐台标定,换光栅 / 换相机自动重优化焦面,无需手动调整探测器位置;配合 Solis / SDK / µ-Manager,可在拉曼、光致发光、吸收透射、LIBS/OES、非线性光谱之间自由切换。

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核心特点

专利自适应聚焦
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专利自适应聚焦

软件一键扫描最优焦面,任意波长保持最佳分辨率;换光栅或换相机后自动重优化,无需手动调探测器位置。

TruRes™ 真实分辨率增强
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TruRes™ 真实分辨率增强

不换光栅、不改狭缝,分辨率提升 >30%;无需数学反卷积,复杂谱峰判别力显著提升(328i 选配)。

eXpressID™ 光栅塔轮
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eXpressID™ 光栅塔轮

RFID 自动识别并上传光栅参数;双栅(193i)/ 四栅(328i)现场可升级,覆盖高、中、低分辨率与 UV/VIS/NIR/SWIR 闪耀。

双入双出 + 像散校正
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双入双出 + 像散校正

多光路实验软件秒级切换;环形(toroidal)光学支持多芯光纤多通道检测与显微镜 0 级像中继。

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应用领域

拉曼光谱
指纹识别 / SERS / TERS
光致发光 / 荧光
量子点 / 半导体 / OLED
吸收透射反射
UV-Vis-NIR 材料表征
LIBS / OES
元素分析与等离子体
显微光谱
µ-Manager 联用成像
非线性光谱
SFG / SHG / 泵浦探测
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推荐探测器搭配:光谱仪必须与探测器一起选

探测器平台代表型号 / 像元光谱范围灵敏度 · 制冷典型应用
iDus CCD 工作母机型iDus 401 / 420(BVF · BR-DD · BEX2-DD)200 – 1100 nmQE 至 95%;TE −100 °C(UltraVac™)常规拉曼 / 荧光 / 吸收透射,性价比首选
Newton CCD 低噪声高分辨Newton DU920 / DU940(2048 × 512)200 – 1100 nmQE 至 95%;读出噪声低至 2.5 e⁻快谱率、多通道、高分辨谱线;高端机型首选
Newton EMCCD 单光子级Newton DU970 / DU971(1600 × 200 / 400,16 µm)200 – 1100 nmQE 至 95%;读出噪声 < 1 e⁻弱信号、SERS、超快 mapping
iStar 门控 ns 级时间分辨iStar CCD 334T(1024 × 1024)· iStar sCMOS(5.5 MP / 49 fps)UV – NIR(光阴极 QE 至 50%)门控 < 2 ns;IOC 至 500 kHzLIBS / OES、等离子体诊断、瞬态发光
iDus InGaAs NIR / SWIRiDus InGaAs 1.7 · iDus InGaAs 2.2600 nm – 1.7 µm;1.7 – 2.2 µmQE 至 85% / 70%;TE −90 °C1064 nm 拉曼、SWIR 发光;须配保护银镀膜
科研级 sCMOS OEM 快扫iVac 316(15 µm 像元)· ZL41 Wave / Marana200 – 1100 nm高动态范围;kHz 级光谱速率OEM 集成、批量快扫、工作马方案

光谱仪的光通量与色散决定“能测到什么”,探测器的 QE 与读出噪声决定“测得准不准”——两者必须成对选型,Andor 出厂即按“光谱仪 + 探测器”做一体化标定与波长校准,到货即可出谱。

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显微光谱:µ-Manager 单平台五步上手

1
设置光谱仪
机箱 / 光栅 / 出口
2
设置相机
曝光 / 增益 / 制冷
3
设置显微镜
物镜 / 滤光片 / 光路
4
设置实验
X-Y-Z 化学 mapping
5
实时出谱
显示、保存采集序列

µ-Manager 单一软件平台即可同时驱动 Andor 光谱仪、低光相机与主流显微镜及附件,支持带元数据管理的“光谱 mapping”序列;换出口端口时各端口的波长标定相互独立且自动保持,无需重新校准。另可选 LabVIEW / MATLAB 与 SDK 二次开发,原生支持 EPICS 大科学装置。

选件与附件:光纤与镜头耦合器、显微镜接口、电动狭缝与滤光片轮、快门、标准光源;标准 Al + MgF₂ 镀膜(可选 purge 吹扫至 180 nm),NIR/SWIR 建议选保护银镀膜光学 + 银镀光栅。

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光栅选型对照:带宽与分辨率

光栅刻线 (l/mm)15030060012001800(全息)2400(全息)
193i 单次带宽 (nm)902445215985646
193i 分辨率 (nm)1.960.960.470.210.120.10
328i 单次带宽 (nm)542268131614129
328i 分辨率 (nm)0.88 → 0.620.44 → 0.310.21 → 0.150.10 → 0.070.06 → 0.040.05 → 0.04
无像差自由区可能影响系统分辨率对系统分辨率有影响带 “→” 者为 TruRes™ 开启前后的分辨率
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机箱型号与端口配置(订货信息)

机箱型号侧输入直输入直输出侧输出电动端口切换
-A手动狭缝—相机——
-B1手动狭缝—相机手动狭缝有
-B2手动狭缝—相机相机有
-C手动狭缝手动狭缝相机—有
-D1手动狭缝手动狭缝相机手动狭缝有
-D2手动狭缝手动狭缝相机相机有

型号写法:KYMERA-328i-B2(328i 提供 A/B1/B2/C/D1/D2 全部六种机箱配置);KYMERA-193i 提供 A / B1 / B2 三种(193i 为标准单输入结构),型号写法 KYMERA-193i-B2。型号后缀 -SIL 表示整机采用保护银镀膜光学(建议同时选配银镀光栅),推荐用于 NIR/SWIR 与 InGaAs 探测器应用。
选型要点:① 追求灵敏度与速度选 193i:F/3.6 大孔径带来最高通量,配合 Newton EMCCD / iDus CCD,适合弱信号拉曼、光致发光、单分子与显微镜联用;② 追求色散与多功能选 328i:328 mm 焦距 + 四光栅塔轮 + TruRes™,同一台设备覆盖“宽波段快扫”与“高分辨细看”,双输入端口可同时接入多路光路(拉曼 + 荧光 + OES),切换无需重新准直;③ 光栅搭配:拉曼指纹区(532/785 nm 激发)常用 600–1200 l/mm,LIBS/OES 宽谱快扫选 150–300 l/mm,高分辨谱线轮廓(等离子体、同位素)选 1800–2400 l/mm 全息光栅。

08

典型整机配置推荐

高灵敏方案
  • Kymera 193i-B2-SIL(F/3.6 最高通量)+ Newton EMCCD(读出噪声 < 1 e⁻)
  • 光栅 600 / 1200 l/mm(可选 2400 l/mm 全息)
  • 适用:弱信号拉曼、SERS、单分子、发光寿命
多模态通用方案
  • Kymera 328i-B2(双出口,UV-NIR 与 SWIR 分段覆盖)+ Newton DU920P-BEX2-DD
  • 四栅塔轮 300 / 600 / 1200 / 1800 l/mm
  • 适用:拉曼 + 光致发光 + 吸收透射一机切换,显微光谱
时间分辨 / LIBS 方案
  • Kymera 328i-D2(双入双出,多光路) + iStar sCMOS 或 iStar CCD 334T 门控相机
  • 光栅 150 / 600 / 1200 l/mm
  • 适用:LIBS/OES 元素分析、等离子体诊断、泵浦-探测
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应用实例 · 实测结果

1生物样品拉曼:皮肤中 β-胡萝卜素的谱学变化

鸡皮肤 β-胡萝卜素拉曼谱

新鲜鸡皮肤(对照组)与分别注射 β-胡萝卜素乙醇 / 异丙醇溶液的皮肤的拉曼谱(上:800–1800 cm⁻¹ 指纹区;下:2700–3300 cm⁻¹ 高波数区)。
实验条件:Andor Kymera 193i-A-SIL + iDus DU416A-LDC-DD,532 nm Q-switch 激光(20 Hz、7 ns)、样品处能量 1 mJ、照射 10 s,1200 l/mm@600 nm 光栅,系统分辨率 0.22 nm。胡萝卜素峰(1005 / 1150 / 1520 cm⁻¹)与蛋白(1650 cm⁻¹)、脂类(1300 / 1450 cm⁻¹)峰呈非线性消长。
数据来源:Andor 应用资料(β-胡萝卜素皮肤拉曼研究)

2TruRes™ 分辨率增强:Ne 双线由重叠到完全分开

TruRes 前后 Ne 双线对比

氖灯 749–757 nm 波段实测谱:左为常规状态(Ne I 753.577 nm 与 754.404 nm 两线重叠、不可区分),右为开启 TruRes™ 后两线被完全分开(Fully Resolved)。
实验条件:Kymera 328i + iVac 316(15 µm 像元),300 l/mm 光栅,全垂直合并(FVB)采集。
数据来源:Andor TruRes™ 技术资料

3微区 LIBS:地质样品的元素发射谱

LIBS 发射谱与系统配置

岩石样品微区激光诱导击穿(µLIBS)系统与单发等离子体发射谱(标注 Pb 405.78 nm、Si、Mg、Ca、Mn、Fe 等特征线)。
实验条件:Kymera 328 光谱仪 + iStar sCMOS 门控相机,kHz Q-switch 激光、自动 XYZ 位移台,10 µm 步进,逐点单发采集,可生成 4K 级元素分布图。
数据来源:Andor 应用资料(High Speed and Resolution LIBS Spectroscopy)

µ-Manager 显微联用
Solis 控制软件
SDK 二次开发
EPICS 大科学装置
保护银镀膜 / NIR
purge 至 180 nm

以上谱图均为原厂/第三方公开发表数据,仅作仪器测量能力示例,来源已在图注中如实标注。

型号规格对比:Kymera 193i vs Kymera 328i

指标Kymera 193iKymera 328i
产品定位高光通量 · 紧凑型工作母机高色散 · 多模态扩展平台
焦距 / 孔径193 mm / F/3.6328 mm / F/4.1
焦平面尺寸30 × 16 mm30 × 14 mm
光栅尺寸50 × 50 mm68 × 68 mm
光栅塔轮双光栅,eXpressID™ RFID四光栅,eXpressID™ RFID
输入 / 输出端口单输入 + 双出口(B2 型)双输入 + 双出口(D 型)
自适应聚焦标配(专利技术)标配(专利技术)
TruRes™ 分辨率增强—选配,提升 >30%
分辨率 1200 l/mm @500 nm0.21 nm0.10 → 0.07 nm(TruRes)
分辨率 2400 l/mm @300 nm0.10 nm0.05 → 0.04 nm(TruRes)
波长精度(中心)0.15 nm0.04 nm
波长重复性75 pm4 pm(单栅)/ 10 pm(换栅)
侧向波长精度0.2 nm0.2 nm
杂散光(633 nm,FVB)3.8×10⁻⁴(1 nm)/ 4.7×10⁻⁵(10 nm)3.8×10⁻⁴(1 nm)/ 4.7×10⁻⁵(10 nm)
放大倍率(CCD 中心)1.07 : 11.1 : 1
光轴高度130 – 136 mm143.9 ± 3.0 mm
整机重量约 7.5 kg约 18 kg
快门 / 接口10 Hz 连续、40 Hz 突发;USB 2.010 Hz 连续、40 Hz 突发;USB 2.0

应用案例,文献可查

每条附对应方向公开文献与 DOI,可点开核对。

01SERS 多重检测

润湿性反差 SERS 液滴阵列做多重分析物检测

A Wettability Contrast SERS Droplet Assay for Multiplexed Analyte Detection

Analytical Chemistry · 2024 · DOI 10.1021/acs.analchem.4c00831

实验配置105 µm 激发光纤 + 200 µm 收集光纤的拉曼探头(BAC 102),低通边缘滤光片滤除瑞利散射;收集端接 Andor Kymera 193i 光谱仪与 CCD。

为什么选这一型号?光纤探头的数值孔径很小,进光量是瓶颈;193i 的 F/3.6 比 F/6.5 多收约 3.3 倍光,弱 SERS 信号才够积分。整机 7.5 kg,可以跟着探头走。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

02绝对 PLQY 与载流子扩散

原位晶界桥接解锁多晶钙钛矿的跨晶域载流子扩散

In-situ boundary bridging unlocks multi-grain-domain carrier diffusion in polycrystalline perovskites

Nature Communications · 2025 · DOI 10.1038/s41467-025-63777-5

实验配置积分球(Gigahertz-Optik)+ Andor Kymera 193i + 660 nm 连续激光(1 Sun 等效光子通量、椭圆光斑)测绝对 PLQY;PL 成像侧用 510 nm 长通滤光片与高速探测器,振镜扫描。

为什么选这一型号?积分球出射光发散角大,F/3.6 的高通量决定了单次积分能收到多少光子;绝对 PLQY 要求光谱仪一次覆盖整个发射带,不能靠拼接。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

03手性光学 / 圆偏振光谱

分选碳纳米管对映体纯度的绝对定量

Absolute quantification of enantiomeric purity of sorted carbon nanotubes by correlating

Nature Communications · 2026 · DOI 10.1038/s41467-026-73397-2

实验配置532 nm 激发 + RazorEdge 滤光片去瑞利;液晶延迟器(LVR-300-VIS-1L-TSC)+ 两个偏振分束立方把左/右旋分量分成两束,f = 60 mm 双胶合(F/2.4)耦合进 Y 型 2 × 18 芯、75 µm 光纤束;线性端接 Andor Kymera 328i(三块透射光栅)+ Newton DU920。

为什么选这一型号?圆偏振的两路必须同时进同一台光谱仪、同一曝光,36 根光纤要在狭缝上排成一条线;328i 的影像矫正保证两端光纤的谱线不交叉串扰,否则左右旋比值会算错。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

04单量子点充电态光谱

单个耦合胶体量子点中相互作用充电态的完整 mapping

Complete Mapping of Interacting Charging States in Single Coupled Colloidal Quantum Dot Molecules

ACS Nano · 2022 · DOI 10.1021/acsnano.1c10329

实验配置475 nm 脉冲二极管激光(5 / 1 MHz),100×/0.8 低温物镜(attoDRY800 氦闭循环);发射经 T505lpxr 二向色镜与 ET542LP 长通,经波片 + PBS 后分到 100 µm SPAD 或 Andor Kymera 328i + iXon Ultra 888。

为什么选这一型号?相邻充电态只差几个 nm,328i 的 0.04 nm 波长精度才分得开;弱发射端接 iXon Ultra 888,靠 EM 增益把单量子点信号抬到读出噪声之上。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

05二维材料应变局域激子

室温下探测与调控二维材料气泡的应变局域激子发射

Probing and Tuning Strain-Localized Exciton Emission in 2D Material Bubbles at Room Temperature

Advanced Materials · 2026 · DOI 10.1002/adma.202503134

实验配置633 nm 超连续谱(6 ps、60 MHz)经 AOM 调制,10×/0.25 物镜光纤耦合进/出(fiber-in–fiber-out);发射回采进 Andor Kymera 328i,单帧覆盖 624–913 nm;寿命由 SPAD 测。

为什么选这一型号?应变让激子红移跨度很大(624–913 nm,近 290 nm),328i 的 30 mm 焦平面配低刻线光栅一帧收全;换 193i 就得拼两段。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

06电催化 Operando 吸收

时间分辨光谱揭示水氧化中驱动反应的氧化物种

Key role of oxidizing species driving water oxidation revealed by time-resolved optical

Nature Materials · 2026 · DOI 10.1038/s41563-026-02514-9

实验配置10 mW 钨卤灯(SLS201L + SLS201C 准直器)照 IrOx/FTO 三电极池,透射光经 1 cm 液芯光导进 Andor Kymera 193i + iDus DU420A-BEX2-DD(−80 ℃)。

为什么选这一型号?光要穿过电解液与导电玻璃,到达光谱仪时已经很弱,F/3.6 的高通量比高分辨率更重要;Operando 连续采集数小时,−80 ℃ 把暗电流压到 0.001 e⁻/pix/s 量级,基线才不漂。

适用型号:Kymera 193i / 328i(同一平台,色散与光通量不同)

Andor Kymera 193i / 328i 产品彩页

3 页 · 2.7 MB

  • 产品简介
  • 核心特点(4 项)
  • 应用领域(6 类)
  • 推荐探测器搭配
  • 型号规格对比(193i / 328i)
  • 应用实例与实测结果

含 β-胡萝卜素皮肤拉曼实测、TruRes™ 分离 Ne 双线、µLIBS 元素成像三个实例。

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四项均为必填——单位用于判断是否已有对应型号的供货记录,电话便于资料发不出时联系您。信息只用于本次回复,不群发、不外传。急用可直接致电 185 7677 6966。

f/3.6 比 f/6.5 到底多收多少光?

进光量与相对孔径的平方成反比。f/6.5 相对 f/3.6 是 (3.6/6.5)² ≈ 0.31,也就是 f/3.6 收集的光约为 f/6.5 的 3.3 倍。实际系统中还要考虑光栅效率与狭缝匹配,但量级如此。

193i 的分辨率 0.21nm 够用吗?

对拉曼够用。拉曼关心的是 cm⁻¹ 而不是 nm,532nm 激发下 0.21nm 约相当于 7cm⁻¹,能分辨绝大多数有机物的特征峰。如果要做低温声子峰分裂、应力微移这类亚 cm⁻¹ 的工作,就需要 328i 或长焦机型。

自适应聚焦真的不用手调吗?

日常换光栅、换相机后自动优化,不需要手调。但如果光路本身有变化(比如换了入射光纤、改变了狭缝宽度),仍建议做一次完整校准。这个机构解决的是换件重复性,不是替代初始装调。

TruRes 值得加钱吗?

如果研究方向需要分辨紧邻谱线(同位素位移、等离子体多普勒展宽、低温声子分裂),值得——它能在不牺牲通量的前提下提升 30% 分辨率。如果只是常规物相拉曼,用不到。

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