分光光度計的構件組成結構以及配件
點擊：644 日期：2019/3/7 14:55:04
分光光度計的構件組成結構以及配件:分光光度計的基本構件相似，一般包括以下幾個基本組成：光源，單色器，狹縫，吸收池，檢測器和顯示器。
(1)光源：
光源是用來提供所需波長范圍的連續(xù)光譜，一般具有穩(wěn)定而足夠的強度。
分光光度計上常用的光源有白熾燈(鎢絲燈、鹵鎢燈等)，氣體放電燈(氫燈、氘燈及氙燈等)，金屬弧燈(各種汞燈)等多種。
可見光區(qū)主要用鎢燈，鹵鎢 (320～2500nm);紫外區(qū)主要用氫燈，氘燈(180～375nm);氙燈在紫外和可見光區(qū)均可用作光源。
鎢燈和鹵鎢燈發(fā)射320～2000nm連續(xù)光譜，最適宜工作范圍為360～1000nm，穩(wěn)定性好，用作可見光分光光度計的光源。
氫燈和氘燈能發(fā)射150-400nm的紫外線，可用作紫外光區(qū)分光光度計的光源。
紅外線光源則由納恩斯特(Nernst)棒產(chǎn)生，此棒由ZrO2:Y2O3=17:3(Zr為鋯，Y為釔)或Y2O3，GeO2(Ge為鈰)及ThO2(Th為釷)之混合物制成。
汞燈發(fā)射的不是連續(xù)光譜，能量絕大部分集中在253.6nm波長外，一般作波長校正用。
鎢燈在出現(xiàn)燈管發(fā)黑時應及更換，如換用的燈型號不同，還需要調節(jié)燈座的位置的焦距。氫燈及氘燈的燈管或窗口是石英的，且有固定的發(fā)射方向，安裝時必須仔細校正，接觸燈管時應戴手套以防留下污跡。
(2)單色器：
單色器是指能從混合光波中分解出來所需單一波長光的裝置。
在分光光度計中有濾光片、棱鏡和光柵三種。其中棱鏡和光柵較為常見。
濾光片：能讓某一波長的光透過，而其它波長的光被吸收，濾光片可分成吸收濾光片、截止濾光片、復合濾光片和干涉濾光片。
棱鏡：棱鏡是用玻璃或石英材料制成的一種分光裝置。其原理是利用光從一種介質進入另一種介質時，光的波長不同，在棱鏡內(nèi)的傳播速度不同，其折射率不同，可將不同波長的光分開。光波通過棱鏡時，不同波長的光折射率不同，因而能將不同波長的光分開。
依據(jù)不同波長光通過棱鏡時折射率不同，玻璃350～3200nm，石英185～4000 nm。玻璃對紫外線的吸收力強，故玻璃棱鏡多用于可見光分光光度計。石英棱鏡可在整個紫外光區(qū)傳播光，故在紫外光分光光度計中廣為應用，同時也適用于可見光區(qū)和近紅外區(qū)。
光柵：在石英或玻璃表面上刻劃許多平行線(每英寸約刻15 000—30 000條)。由于刻線處不透光，通過光的干涉和衍射使較長的光波偏折角度大，較短的光波偏折角度小，因而形成光譜。
光柵是分光光度計常用的一種分光裝置，其特點是波長范圍寬，可用于紫外、可見和近紅外光區(qū)，而且分光能力強，光譜中各譜線的寬度均勻一致。
(3)狹縫:
狹縫是指由一對隔板在光通路上形成的縫隙，用來調節(jié)入射單色光的純度和強度，也直接影響分辨力。
狹縫可在0-2mm寬度內(nèi)調節(jié)，由于棱鏡色散力隨波長不同而變化，較先進的分光光度計的狹縫寬度可隨波長一起調節(jié)。
(4)吸收池(比色杯)：
比色皿用于盛裝待測溶液和參比溶液。比色杯按照材質大致分為石英杯、玻璃杯以及塑料杯。根據(jù)不同的測量體積，有比色杯和毛細比色杯等。
在可見光區(qū)測量樣品時，可以采用石英杯或者玻璃杯。石英材質相對于玻璃材質價格高些。
在紫外范圍內(nèi)測試樣品時一般選用石英比色皿。
當溶液中含有染料(如考馬斯亮蘭)時，必須采用一次性的塑料杯，因為染料能讓石英和玻璃著色，而且不易清洗干凈。
(5)檢測器
檢測器是利用光電效應，將透過溶液的光信號轉換為電信號，并將電信號放大的裝置。
檢測器分為幾種：光電池，光電管，光電倍增管。其中光電管和光電倍增管較為常見，光電倍增管效果較好。
a.光電池：裝在一個特制的匣子里面由3層物質組成的圓形或長方形薄片。第一層是一種導電性良好的金屬，這是光電池的負極;中間極薄的一層是半導體硒;第三層是鐵，這是光電池的正極。當光電池受光照射以后，半導體硒的表面逸出電子，這些電子只向負極方向移動，而不向正極移動，因此在上下兩金屬片間產(chǎn)生一個電位差，線路連通時即產(chǎn)生電流。最常見的是硒光電池。光電池受光照射產(chǎn)生的電流頗大，可直接用微電流計量出。但是，當連續(xù)照射一段時間會產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象而使光電流下降，要在暗中放置一些時候才能恢復。因此使用時不宜長期照射，隨用隨關，以防止光電池因疲勞而產(chǎn)生誤差。
b.光電管：光電管是由封裝在真空透明封套里的一個半圓柱型陰極和一個絲陽極組成。陰極的凹畫上有一層光電發(fā)射材料，此種物質經(jīng)光照射可發(fā)射電子。當在兩極間加有電位時，發(fā)射出來的電子就流向絲陽極而產(chǎn)生光電流。對于相同的輻射強度，它所產(chǎn)生的電流約為光電池所產(chǎn)生電流的1/4。由于光電管具有很高的電阻，所以產(chǎn)生的電流容易放大。
c.光電倍增管：它比普通的光電管優(yōu)越，它可將第一次發(fā)射出的電子數(shù)目放大到數(shù)百萬倍。當電子打在兼性陽極上時，能引起更多的電子自表面射出。這些射出的電子又被第二個兼性陽極所吸引，同樣再產(chǎn)生更多的電子。
有許多金屬能在光的照射下產(chǎn)生電流，光愈強電流愈大，此即光電效應。因光照射而產(chǎn)生的電流叫做光電流。受光器有兩種，一是光電池，二是光電管。光電池的組成種類繁多，檢測器產(chǎn)生的光電流以某種方式轉變成模擬的或數(shù)字的結果
(6)顯示器
顯示器是將光電管或光電倍增管放大的電流通過儀表顯示出來的裝置。
常用的顯示器有檢流計、微安表、記錄器和數(shù)字顯示器。檢流計和微安表可顯示透光度(T%)和吸光度(A)。數(shù)字顯示器可顯示T%、A和C(濃度)。
(7)主要配件及耗材
比色皿(1cm,2cm,3cm,5cm,10cm);光源(鹵鎢燈、氘燈、鎢燈、氙燈);單色器;
軟件(分析軟件、掃描軟件);檢測器;電路板、開關電源、比色架，打印機。
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