可見分光光度計(jì)就基本結(jié)構(gòu)來說都是由五個部分組成即光源、單色器(單色儀)、吸收池、檢測器和信號指示系統(tǒng)。
光源
對光源的基本要求是：應(yīng)在儀器操作所需的光譜區(qū)域內(nèi)能夠發(fā)射連續(xù)輻射;有足夠的輻射強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性而且輻射能量隨波長的變化應(yīng)盡可能小。紫外-可見分光光度計(jì)中常用的光源有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū)。如鎢絲燈和鹵鎢燈;氣體放電光掉用于紫外光區(qū)如氫燈和氘燈。
鎢燈和碘鎢燈可使用的范圍在340～2500nm這類光源的輻射能量與施加的外加電壓有關(guān)在可見光區(qū)輻射的能量與工作電壓的4次方成正比。光電流也與燈絲電壓的n次方(n>l)成正比。因此必須嚴(yán)格控制燈絲電壓儀器必須備有穩(wěn)壓裝置。
在近紫外區(qū)測定時常用氫燈和氘燈它們可在160～375nm范圍內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)光源。氘燈的燈管內(nèi)充有氫的同位素氘它是紫外光區(qū)應(yīng)用廣泛的一種光源其光譜分布與氫燈類似但光強(qiáng)度比相同功率的氫燈要大3～5倍。
單色器
單色器是能從光源輻射的復(fù)合光中分出單色光的光學(xué)裝置其主要功能應(yīng)該是能夠產(chǎn)生光譜純度高且波長在紫外可見區(qū)域內(nèi)任意可調(diào)的單色光。單色器一般由入射狹縫、準(zhǔn)直鏡(透鏡或凹面反射鏡使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等幾部分組成。其核心部分是色教元件起分光的作用。單色器的性能直接影響人射光的單色性從而也影響到測定的靈敏度、選擇性及校準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系等。
能起分光作用的色散元件主要是棱鏡和光柵。棱鏡常用的材料有玻璃和石英兩種。它們的色散原理是依據(jù)不同波長光通過棱鏡時有不同的折射率而將不同波長的光分開。由于玻璃可吸收紫外光所以玻璃棱鏡只能用于350～3200nm的波長范圍即只能用于可見光區(qū)域內(nèi)。石英棱鏡適用的波長范圍較寬可從185～4000nm即可用于紫外、可見、近紅外三個光域。
光柵是利用光的衍射與干涉原理制成的。它可用于紫外、可見及近紅外光域而且在整個波長區(qū)具有良好的、幾乎均勻一致的分辨能力。它具有色散波長范圍寬、分辨本領(lǐng)高、成本低、便于保存和易于制備等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是各級光譜會重疊而產(chǎn)生干擾。
入射、出射狹縫透鏡及準(zhǔn)直鏡等光學(xué)元件中狹縫在決定單色器性能上起重要作用。狹縫的大小直接影響單色光純度但過小的狹縫又會減弱光強(qiáng)。
吸收池
吸收池用于盛放分析試樣一般有石英和玻璃材料兩種。石英池適用于可見光區(qū)及紫外光區(qū)玻璃吸收池只能用于可見光區(qū)。為減少光的反射損失吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向.在高精度的分析測定中(紫外區(qū)尤其重要),吸收池要挑選配對。因?yàn)槲粘夭牧系谋旧砦馓卣饕约拔粘氐墓獬涕L度的精度等對分析結(jié)果都有影響。
檢測器
檢測器的功能是檢測光信號、測量單色光透過溶液后光強(qiáng)度變化的一種裝置常用的檢測器有光電池、光電管和光電倍增管等。它們通過光電效應(yīng)將照射到檢測器上的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。對檢測器的要求是：在測定的光譜范圍內(nèi)具有高的靈敏度;對輻射能量的響應(yīng)時間短線性關(guān)系好;對不同彼長的輻射響應(yīng)均相同且可靠;噪音低穩(wěn)定性好等。
硒光電池對光的敏感范圍為300～800nm其中又以500～600nm較為靈敏。這種光電池的特點(diǎn)是能產(chǎn)生可直接推動微安表或檢流計(jì)的光電流但由于容易出現(xiàn)疲勞效應(yīng)而只能用于低檔的分光光度計(jì)中。
光電管在紫外-可見分光光度計(jì)上應(yīng)用較為廣泛。它的結(jié)構(gòu)是以一彎成半圓柱形的金屬片為陰極陰極的內(nèi)表面涂有光敏層在圓柱形的中心置一金屬絲為陽極.接受陰極釋放出的電子。兩電極密封于玻璃或石英管內(nèi)并抽成真空。陰極上光敏材料不同光譜的靈敏區(qū)也不同。可分為藍(lán)敏和紅敏兩種光電管前者是在鎳陰極表面上沉積銻和艷可用于波長范困為210～625nm;后者是在陰極表面上沉積了銀和氧化艷?？捎梅秶鸀?25～1000nm。與光電池比較，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)它有靈敏度高、光敏范圍寬、不易疲勞等優(yōu)點(diǎn)。
光電倍增管是檢測微弱光常用的光電元件它的靈敏度比一般的光電管要高200倍，超聲波測厚儀因此可使用較窄的單色器狹縫從而對光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)有較好的分辨能力。
信號指示系統(tǒng)
它的作用是放大信號并以適當(dāng)方式指示或記錄下來。早期常用的信號指示裝置有直讀檢流計(jì)、電位調(diào)節(jié)指零裝置以及數(shù)字顯示或自動紀(jì)錄裝置等?，F(xiàn)在很多型號的分光光度計(jì)都可配套計(jì)算機(jī)使用，里氏硬度計(jì)維修一方面可對分光光度計(jì)進(jìn)行操作控制另一方面可進(jìn)行數(shù)據(jù)處埋。
紫外可見分光光度計(jì)是化驗(yàn)室常用的定量分析儀器之一，型號品種繁多；
如何選擇一臺適用于您的分光光度計(jì)，請參考以下的選型方案：
1 從波長范圍選擇
既定出需要的波長范圍，是屬于紫外區(qū)(190nm-340nm),還是可見區(qū)(340nm-1100nm),或者是紫外可見全區(qū)域。
2 從波長帶寬選擇
不同的行業(yè)對于分光光度計(jì)的波長帶寬有著不同的要求，單款越窄儀器的性能越優(yōu)良但是相對價格也越昂貴。
不是每個行業(yè)都需要有比較窄的帶寬，而是根據(jù)用戶的需求去進(jìn)行選擇，只要適用就是好的。
提到帶寬，就必須提到雜散光，帶寬較窄的情況下，一般雜散光也越小，雜散光確實(shí)也是衡量一臺分光光度計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)。
3 從附加功能選擇
分光光度計(jì)的常見附加功能不外乎，全波長掃描及動力學(xué)掃描(時間掃描)。
全波長掃描指的是從波長的最低點(diǎn)到最高點(diǎn)或者設(shè)定的波長范圍；
儀器可以自動的把每個設(shè)定波長點(diǎn)的析光度或者透過率，全面的反映在掃描圖譜上，得出樣品在不同波長點(diǎn)的吸收特性。
動力學(xué)掃描也稱為時間掃描，主要是應(yīng)用于隨時間變化樣品的性質(zhì)也發(fā)生變化的實(shí)驗(yàn)，我們用動力學(xué)掃描就可以比較清晰的看見某些樣品隨時間變化而變化的特性。
還有一些，雙波長或者多波長的功能，主要是應(yīng)用于一些需要測定幾點(diǎn)不同波長的的樣品。
4 隨機(jī)軟件及工作站
隨著電腦的普及，越來越多的分光光度計(jì)可以攜帶隨機(jī)軟件與電腦聯(lián)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算甚至于反控；
在選擇分光光度計(jì)的時候，也可以按實(shí)際需求去選擇是否需要隨機(jī)軟件配置電腦，更方便的開展實(shí)驗(yàn)工作。
1、測量波長
在定量分析中，為了提高測定的靈敏度，入射光的波長應(yīng)選擇被測物的最大吸收波長λmax，如果λmax有干擾，可選擇另一條靈敏度稍低、但能避免干擾的譜線，所以，適當(dāng)選擇入射光的波長，不僅能提高測定的靈敏度，還能提高測定的準(zhǔn)確度。
2、狹縫寬度
狹縫寬度過大，入射光的單色性差；狹縫寬度太小，入射光的強(qiáng)減弱。狹縫寬度過大或過小均會造成靈敏度降低，較佳選擇是產(chǎn)生最小誤差情下的最大狹縫。一般選用儀器的狹縫寬琶度應(yīng)小于待測樣品吸收帶的半寬度，否則測得的吸光度值會偏低，狹縫寬度的選擇應(yīng)以減少狹縫寬度時供試品的吸光度不再；加為準(zhǔn)，對于大部分被測品種，可以使用2nm縫寬。
3、控制適當(dāng)?shù)奈舛确秶?br/> 可通過控制被測物濃度或改變吸收池厚度來實(shí)現(xiàn)吸光度合理的范圍，以盡量減小測量誤差。一般吸光度盡量控制在0.1-0.8范圍。
4、空白溶液的選擇
空白溶液是用來調(diào)節(jié)吸光度測量工作零點(diǎn)即A=0，T=100%的溶液，以消除溶液中其它基體組分以及吸收池和溶劑對入射光的反射和吸收所帶來的誤差。根據(jù)情況不同，常用空白溶液有如下幾種選擇。
?、偃軇┛瞻桩?dāng)溶液中只有待測組分在測定波長下有吸收，而其它組分無吸收時，可用純?nèi)軇┳骺瞻住?br/> ?、谠噭┛瞻兹绻@色劑或其它試劑有吸收，而待測試樣溶液無吸收，則用不加待測組分的其它試劑作空白。
?、墼嚇涌瞻兹绻嚇踊w有吸收，而顯色劑或其它試劑無吸收，則用不加顯色劑的試樣溶液作空白。
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