紫外可见分光光度计结构

一台紫外可见分光光度计在结构上，可由光源，单色器，样品室，检测器，放大控制系统和结果显示系统等六大部分组成。

从1941年世界上*台分光光度计问世至今，几十年来，随着科学技术的发展，虽然上述六大组件在不断更新和发展，使仪器的测量精度、功能和自动化程度不断提高，但其基本结构排列方式仍然不变。
1.光源
用作紫外可见分光光度计的光源应满足以下条件
1） 在仪器的工作波段范围内提供连续辐射，即光源可以发射连续光谱；
2） 光源发射的辐射能量具有足够强度，其能量随波长变化尽可能小；
3） 具有较好的稳定性；
4） 有较长的使用寿命。
两种zui常用的光源
1） 卤钨灯。卤钨灯是可见和近红外光谱区的光源。适用的波长范围为250-2000nm。因它利用卤钨循环原理，故具有更大的发光强度和更长的使用寿命。由于卤钨循环需要较高的温度。因而灯管一般采用石英玻璃或耐高温玻璃制成。卤钨灯在可见区发射的能量约与工作电压4次方成比例，因此，为使光源稳定，必需有一个很好的稳压电源，它的稳定度不低于0.5%。

2）氘灯。氘灯是目前用于紫外分光光度计中的紫外光源，适用的波长范围为185-400nm。氘灯工作时，光源能量的zui大值在230nm附近，并在可见区有486.0nm和656.1nm两根特征谱线，可用作对仪器波长准确度校正用。为了使氘灯获得稳定的工作状态，要求稳流器的稳定度不低于0.05%。
氘灯使用应注意：a.该灯有三根引线，颜色相同的两根为灯丝，另一根为阳极；b.取灯时不可用手触及外壳（特别是光窗部分）以免沾污泡壳，影响透过率;c.灯起弧后，不得用眼睛直接看光斑，以免伤害眼睛。
 
2.单色器
1）光路说明，单色器是将光源发射的复合光分解为单色光并可从中分出任一波长单色光的光学装置。单色器由入射狭缝、准直装置（透镜或反射镜）、色散元件（棱镜或光栅）、聚焦装置（透镜或凹面反射镜）和出射狭缝等五部分组成一个完整的色散系统。并安装在一个不透光的暗盒中。
由光源（钨灯或氘灯）产生的复合光，经由凹面反射镜1（钨灯先经由反射镜1反射至凹面反射镜1）反射并会聚到单色器的入射狭缝进入到单色器。在单色器内先经反射镜2反射至凹面反射镜2（准直镜），再经其反射成为平行光束至光栅，光束通过光栅色散后，再次射向凹面反射镜2，聚焦于出射狭缝上，zui后单色光经聚光镜1照射到样品上，透过样品经聚光镜2汇聚到光电接收器上。
2）光栅，单色器的关键元件是色散元件光栅，它对单色器性能的影响zui大。光栅比光度计发展初期采用的棱镜具有许多优点（如它的均匀色散、分辨率高、适用波长范围宽、杂散光小等），近三十年来，光栅几乎*代替了棱镜用作光谱仪器的色散元件，成为仪器的心脏。
3）滤色片，由于光栅光谱中存在着级次之间的光谱重迭问题，故要采用滤光片或预色散棱镜或光栅来消除光谱重迭问题。
4）狭缝，狭缝在单色器中的作用很大，仪器的分辨率不仅与光栅的色散率有关，而且与成像大小有关（即狭缝的宽窄）。狭缝过大，谱带单色性变差，不利于定性分析，也影响定量分析的工作曲线的线性范围，狭缝过小，光通量减弱，降低了信噪比，影响测量精密度，狭缝宽度一般有两种表示方法，一种以狭缝两刀口间的实际宽度表示（单位为mm），另一种以谱带的带宽表示（单位为nm）。
3.样品室
1） 样品室是参比样品或被测样品安置的暗室，因此，要求其内部黑色无光，密封无尘，内部容积愈大愈好，涂层（镀层）抗腐蚀。应能放置各种类型、不同光程比色皿，吸收池和相应的池架附件，如积分球、反射部件、荧光附件、恒温附件、流动池、自动样品架等。其中比色皿是样品室重要的部件，比色皿是用于放置被测样品或参比样品的容器，一般用玻璃、石英玻璃等材料制造，易碎，因此在使用过程中避免碰撞，妥为保存，更不能摔碎，用手拿比色皿时应握比色皿的磨研表面，不应接触比色皿的透光面，比色皿在使用完毕后应立即清洗干净。
2） 比色皿有各种不同的类型与用途:
Ⅰ按材料分
玻璃比色皿：适用于可见光谱范围，价格便宜。
石英比色皿：适用于紫外可见近红外光谱范围，价格昂贵。
塑料比色皿：其特点是价格便宜、使用方便，用一次就抛弃，不必清洗。
Ⅱ按容量分
常量比色皿
微量比色皿，600μL以下。
超微量比色皿，50μL以下。
Ⅲ 按样品状态分
普通比色皿
气密式比色皿、气密比色管（光径一般有50mm、100mm等）    
Ⅳ 按加液与排液方式不同分
普通比色皿
流过池（流动比色皿）
3） 比色皿的使用注意事项
根据被测样品浓度的大小，选用不同光径的比色皿，目前常用比色皿的光径有1、2、5、10、20、50、100毫米等，光径小的用于浓度大的样品，光径大的用于浓度小的样品。
上海谱元仪器有限公司所附石英比色皿，一般是2 个一组，玻璃比色皿一般是4个一组，且它们之间是经过配对的，其配对误差应小于0.5%τ，但在使用中应根据实际要求而定。对测定准确度要求高的分析工作，如标准分析，应选用高质量比色皿，避免使用圆筒形比色皿。测量时还应注意比色皿的方向，对光方向不同，其透光率亦有差异，因此，使用时宜在对光方向上打上记号。（本公司所附比色皿有符号Q为石英比色皿，G为玻璃比色皿，一方面可区别石英及玻璃比色皿，另一方面可作为对光记号），由于液态样品与比色皿内壁之间有吸附作用，所以要特别注意样品的残留，在测试完毕后，应把比色皿冲洗干净，否则会影响下一次样品的测试准确性。
4）检测器
1）检测器是指当它受到辐射照射后，吸收光子能量，并转变为可测量之物理量，且其产生的信号必须与射入检测器的辐射能有定量关系。一台灵敏度高而又稳定可靠的紫外可见分光光度计必须要有一个性能优良的检测系统，即①对弱辐射能有较高的灵敏度。②在一定波长范围内能产生稳定而又快速的响应。③产生的电讯号易以放大。④噪声低。我公司的各种型号分光光度计全部采用进口硅光电池作为仪器检测器。                        
2）信号放大和测量
测量检测器输出电流或电压信号，一般采用运算放大器。前置放大器采用CA3140作为*次放大。
3）结果显示
随着科学技术的发展，分光光度计的结果显示装置有很大的变化。早期的单光束分光光度计采用表头装置，读数末位是目测估计数，当吸光度值较大时，读数误差较大。近年来采用数字显示装置，直接接打印装置。我公司18、19系列分光光度计采用大屏幕图形显示LCD，不但可以显示测试数据，还可以显示扫描图谱等。我公司所有的分光光度计都设有标准的USB双向通讯接口（串行口），不仅能向计算机发送测试参数，同时还能接受计算机发送控制指令（需要使用谱元PC系列用户应用软件）。