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双光束紫外分光光度计基本原理与构造 光度计是如何工作的

时间:2020-08-05    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
1.1基本原理


  由光源D(或W)发出的复合光,经分光器G色散为单色光,此单色光经旋转扇形镜调制为1500转/分钟的交变信号,并分成S和R两束。此两束光分别通过样品池和参比池而到达接受器B。扇形镜构造如图2-2所示,R为反射光束,S为透射光束,D为不透也不反的背景,因此,由接受器(光电倍增管)输出如图2-3所示的电信号。与扇形镜同步旋转的编码器分别控制三路信号的通断,使之依次通过放大、转换及运算处理系统,并将扣除背景D之后的透射比输出。


2.2构造
  由光源D(或W)发出的光能,经反射镜M1聚焦在入射狭缝S处。入射狭缝置于准光镜M2的前焦点上,故经M2反射后的光束变为平行光束,其相对口径为D/f=1/7.5。经光栅G(1200L/mm)色散后,由M3聚焦在出射狭缝S`处。这一单色器采用了对称式布置的Zeny-Turner系统。从而保证了轴外象差的自动平衡和较低的杂散光。M2与M3是完全相同的一对球面镜,保证了光路系统的完全对称。
  在入射狭缝前,置有消除高级次光谱的截止滤光片F,扫描过程中,滤光片自动切换。
  通过出射狭缝的单色光,经M4反射及旋转扇形镜(CH)调制后,交替投射在反射镜M5、M6上,从而使光束分成频率为25C/S的双光束(及R和S两束光),它们经M5、M6分别聚焦在样品池和参比池上,通过样品池和参比池后,再经过M7、M8交替会聚到光电倍增管的接受面上。因为该仪器采用了双光束不等比100%T自动平衡原理,两束光是从不同角度入射到接受器靶面的。
  旋转扇形镜(CH)的结构如图3-2所示,在3600范围内分作四部分,1/4为反射部分,1/4为透射部分,其余为既不透射也不反射的背景。当反射部分进入光路时,参比光束到达接受器,而当透射部分进入光路时,则样品光束到达接受器。当背景反射不可能完全为0时,将有一个很低电平的信号输出,因而接受器输出了如图3-3所示的电信号。


2.2.4光源转换
  仪器光源由氘灯和溴钨灯组成,换灯波长可在340-360nm之间选择,通常情况下为360nm。本仪器的光源转换是通过转动反射聚焦镜M1实现的。M1的转动则是由微机控制步进电机驱动的。M1的转动中心线与电机轴线一致,在灯座旁设有检零片,当检零片通过光电开关时,就给出了步进电机转动的初始位置,其结构原理如图2-9所示。
  
2.2.5电路原理

  被调制的光信号投射在光电倍增管上,转换成相应的电信号,由于光电倍增管是一种高阻抗电流器件,所以前置放大器采用高阻抗输入,以转换成电压信号,并线形地进行适度放大。被放大了的模拟信号,馈入A/D转换单元,转换成数字量,最终通过微型计算机进行适当的数据处理,并通过终端装置显示或打印出被测样品的谱图。为了提高整机系统的测光精度,A/D转换采用12bit集成电路,其转换精度达1/4096。
  为了能够有效地进行信号分离工作,将产生同步信号的旋转编码器与产生调制光信号的扇形镜同步运转,这样同步信号永远地与扇形镜的调制频率同步,从而完成仪器一系列横坐标控制功能。
  仪器在波长扫描过程中,自动的改变负高压电平,从而平稳地进行整机系统增益的调节,以保证仪器正常地进行工作。
紫外可见分光光度计的特点如何?

    紫外可见分光光度计是由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理器等部件组成。光源的功能是提供足够强度的、稳定的连续光谱。

    紫外光区通常用氢灯或氘灯,见光区通常用钨灯或卤钨灯。单色器的功能是将光源发出的复合光分解并从中分出所需波长的单色光。色散元件有棱镜和光栅两种。

 

    紫外可见分光光度计特点:

    1、采用同步正弦机构,波长准确度高,重复性好

    2、24位高速、高精度A/D转换,仪器具有极高的灵敏度和反应速度

    3、能直接建立标准曲线,并可用标准曲线进行相关的测试,可连续测试和存储200组数据,并可存储200条标准曲线,用户可根据编号方便调用,测试数据可断电保持

    4、波长自动校准、自动设定、偏差自我修复

    5、插座式钨灯、氘灯设计,换灯免光学调试

    6、采用悬架式光学系统设计,整体光路固定在8mm厚的切削铝制无变形基座上,底板的变形和外界的震动对光学系统不产生任何影响,从而大大提高了仪器的稳定性和可靠性

    7、标配元析公司的扫描软件可直接完成光度测量、定量测试、定性测试、动力学测试、多波长测试、DNA/蛋白质测试及数据图谱的处理。

    可见分光光度计的波长适用范围一般从350nm左右开始到1100nm左右,紫外可见分光光度计的波长适用范围一般从190nm到1100nm.从这点区别上看就是波长的适用范围不一样,紫外可见分光光度计多了从190到350nm左右这段波长.正式由于这段紫外光的区别,就决定了他们的仪器结构部件有一些不同了,他们的不同之处主要在于以下几个地方:

    1、光源不同:可见分光光度计的光源一般只用钨灯,而紫外可见分光光度计是用钨灯 氘灯两个光源,同时还多了这两个光源灯的切换部件.这是因为钨灯的光谱范围主要在可见到近红外这段,氘灯主要在紫外端.也正是因为光源的不一样,紫外可见分光光度计也多了一个专门提供氘灯工作的氘灯电源了。

    2、光学器件的不同:由于玻璃能吸收紫外波,而对可见到近红外端有比较好的透过性,所以可见分光光度计的一些光学部件可以使用玻璃,而紫外可见分光光度计就不能使用玻璃部件,一般使用石英光学部件.同时由于这个原因,在比色皿的选择上也就有不同了,可见分光光度计可以使用玻璃制的比色皿,而紫外可见分光光度计一般使用石英制的比色皿了。

    3、接收器的不同:由于紫外可见分光光度计多了紫外波,所以在接收器的选择上也就不一样了.多了对紫外波的灵敏响应功能,这类接收器的价格就比可见分光光度计的接收器贵了很多了。

    维修:仪器使用一定时间后,会积累一些污垢,可以由专业的维修师指定下进行维护,最后再恢复原状,检测、调校、记录。

标签: 紫外可见分光光度计
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影响紫外可见分光光度计准确度的因素
  紫外可见分光光度计是一种在分析化学中应用较为广泛,历史较为悠久的分析仪器,结合了光、机、电、计算机等先进技术的产品。可广泛用于无机物、有机物的定性、定量分析中,在科研、制药、化工、环保、卫生、防疫等领域中发挥重要的作用。

  在紫外分光光度计的测试指标中准确度是至关重要的,只有保证了准确度才能保证样品数据的准确性和真实性。

  影响紫外可见分光光度计准确度的因素有:

  (1)波长准确度。波长准确度在确保紫外可见分光光度计的准确度中起着十分重要的作用。因为测试样品物质不同,那么它对不同波长的光有着不同的摩尔吸光系数。由朗伯比尔定律可知,不同的摩尔吸光系数所对应的吸光度会有差异,由此就会产生不一致的分析误差。

  (2)杂散光。杂散光是准确度分析误差的一个重要来源,直接影响着样品物质在测试时所能配制的最大浓度。有研究结果表明,越高浓度的测试样品杂散光的影响越大,如果是在一个比较大的浓度下,杂散光增强,吸光度和浓度成比例的范围缩小。

  (3)噪声。影响紫外可见分光光度计光度准确度的噪声包括光噪声和电噪声。其中光噪声是由光源产生的,具体来说就是光源的发光强度分布因子导致光噪声的出现。电噪声的来源是光电倍增管、各种电源以及放大器等。作为紫外可见分光光度计光度准确度最关键的技术参数之一,噪声是分析测试中主要误差源头,它是影响紫外可见分光光度计光度准确度检测下限的因素。

  (4)基线平直度。基线平直度是全波段内每个波长上的噪声体现,基线平直度直接影响紫外可见分光光度计光度准确度的灵敏度以及影响检测下限或使用范围,是紫外可见分光光度计中一个十分重要的技术参数。购买者和使用者在选购和使用紫外可见分光光度计的时候,对基线平直度会有这特别的重视程度,会作为选购和使用的重要技术指标。但是相对于其他影响紫外可见分光光度计光度准确度的因素来说,基线平直度是受到目前国内外研究工作者重视程度远远不够的技术指标。

  (5)光谱带宽。光谱带宽是影响紫外可见分光光度计光度准确度的一个十分重要的因素。当光谱带宽不同时,测试得到的数据就会不同,因而不同光谱带宽下的分析误差也大相径庭。

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