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紫外可見分光光度計的五個基本組成結(jié)構(gòu)介紹

更新時間:2023-12-06點擊次數(shù):10375
  紫外可見分光光度計是分析測試實驗室里常見的一種分析儀器,用于測定被測物質(zhì)在一定波長照射下所產(chǎn)生的吸光度的大小,從而實現(xiàn)對物質(zhì)進行定性或定量分析。其基本結(jié)構(gòu)是由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號顯示系統(tǒng)五個部分組成。
  維護步驟:
  檢查外觀:定期檢查儀器外觀是否正常,有無破損或污漬。
  清潔儀器:定期清潔儀器外殼和樣品池,避免灰塵和污漬影響測量結(jié)果。
  更換氘燈:當(dāng)氘燈亮度不足時,應(yīng)及時更換新的氘燈。更換時應(yīng)先關(guān)閉電源,取下波長調(diào)節(jié)鈕,掀開儀器蓋板,待燈冷卻后,用螺絲刀將接線架上三根氘燈引線松開(記下三根引線的顏色),松開氘燈固定螺釘,取出氘燈座,松開夾緊螺釘,換上新氘燈,調(diào)整位置,重新擰緊螺釘,將氘燈接線按原來引線的顏色接好。
  校準(zhǔn)波長:定期校準(zhǔn)儀器的波長,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
  檢查光路系統(tǒng):定期檢查光路系統(tǒng)是否正常,有無松動或損壞的部件。
  檢查電源線:定期檢查電源線是否老化或破損,以避免安全隱患。
  保持環(huán)境干燥:保持儀器使用環(huán)境干燥,避免潮濕影響儀器性能。
  定期維護:定期請專業(yè)人員對儀器進行全面檢查和維護,以確保儀器的性能和準(zhǔn)確性。
  光源是提供符合要求的入射光的裝置,紫外可見分光光度計可見光區(qū)常用的光源為鎢燈,紫外光區(qū)常用的光源為氫燈或氘燈。
  1. 鎢燈
  鎢燈是常用的可見光光源,它可發(fā)射的波長為325~2500nm的連續(xù)光譜,其中最適宜的使用波長范圍為320~1000nm,因此,也可用做近紅外光源。電能將鎢燈加熱到白熾時,發(fā)出的光強度在各波段的分布隨燈絲溫度而變化。燈絲的溫度取決于電源電壓。電源電壓的微小波動都會引起鎢光強度的很大變化。因此必須使用穩(wěn)壓電源供電,鎢燈工作電壓為12V,也可以使用12V的直流電源供電。鎢燈的壽命一般可達10000小時以上。
  目前很多光度計采用鹵鎢燈代替鎢燈,如7230型、754型分光光度計等。鹵鎢燈具有較高的發(fā)光效率和較長的使用壽命。
  2. 氘燈
  氘燈是常用的紫外光光源。它發(fā)出的光的波長范圍為190~400nm,使用波長范圍一般為190~360nm,為保證發(fā)光強度的穩(wěn)定,也要使用穩(wěn)壓電源供電。氘燈的使用壽命:國產(chǎn)的一般為500~800小時,進口的一般為1000小時,少數(shù)的能達到2000小時。
  近年來,具有高強度和高單色性的激光已被開發(fā)用做紫外光源。已商品化的激光光源有氬離子激光器和可調(diào)諧染料激光器。
  單色器
  單色器是將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解成單色光,并能準(zhǔn)確方便地“取出”所需要的某一波長的光的光學(xué)裝置,它是光度計的心臟。單色器主要由狹縫、色散元件和透鏡系統(tǒng)組成。其中色散元件是單色器的主要部件。常用的色散元件是棱鏡、光柵,或者是兩者的組合。
  1. 棱鏡單色器
  棱鏡單色器是利用不同波長的光在棱鏡內(nèi)折射率不同將復(fù)合光色散為單色光,這種現(xiàn)象稱為棱鏡的色散作用。常用的棱鏡由玻璃或石英制成。可見光范圍常采用玻璃棱鏡,其色散力強,價格低廉,但是玻璃吸收紫外光,所以不宜用于紫外光區(qū)。紫外光范圍常用石英作為材料,石英棱鏡的工作波長范圍為185~4000nm,在紫外光區(qū)有較好的分辨力,而且也適用于可見光區(qū)和近紅外光區(qū)。棱鏡單色器的特點是波長越短,色散程度越好。越趨向長波,色散程度越差,所以,單色器用棱鏡的分光光度計,其波長刻度在紫外光區(qū)可達到0.2nm,而在長波段,只能達到5nm。
  2. 光柵單色器
  光柵實現(xiàn)上就是一系列等寬、等距離的平行狹縫,它是利用光的衍射與干涉作用制成的。光柵作為色散元件具有不少優(yōu)點,光柵單色器的分辨率比棱鏡單色器的分辨率高,可精確到0.2nm,而且可用的波長范圍也比棱鏡單色器的范圍寬。所以,目前生產(chǎn)的紫外可見分光光度計大多采用光柵作為色散元件。
  吸收池
  吸收池是用于盛裝待測液并決定待測溶液透光液層厚度的器皿,又稱比色皿。吸收池一般為長方體,也有圓形或其它形狀的。其底及兩側(cè)為毛玻璃,另兩面為光學(xué)透光面。根據(jù)光學(xué)透光面的材質(zhì),吸收池又可分為玻璃吸收池和石英吸收池兩種。玻璃吸收池用于可見光區(qū)測定,石英吸收池用于紫外光區(qū)的測定。吸收池的規(guī)格以光程為標(biāo)志。常用的吸收池規(guī)格有0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等。
  檢測器
  檢測器是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。測量吸光度時,并非直接測量透過吸收池的光強度,而是將光強度轉(zhuǎn)換成電流進行測量,這種光電轉(zhuǎn)換器件稱為檢測器,又叫接受器。常用的檢測器有光電池、光電管、光電倍增管及光電二極管陣列檢測器等。光電池價格便宜,但長時間曝光,會使靈敏度降低。光電管的靈敏度比光電池高;光電倍增管不僅靈敏度比普通光電管高,而且響應(yīng)速度快,目前中、高檔分光光度計中一般采用它作為檢測器。光電二極管陣列檢測器是紫外可見分光光度計檢測的一個重要進展,代表了新的發(fā)展水平。
  信號顯示系統(tǒng)
  信號顯示器是將檢測器輸出的信號放大,并顯示出來的裝置。舊型號的分光光度計多采用檢流計、微安表作顯示裝置,直接讀出吸光度或透光率。新型分光光度計則多采用數(shù)字電壓表等顯示,并用記錄儀直接繪制出吸收(或透射)曲線,并配有計算機數(shù)據(jù)處理器等。

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