【科(ke)普(pu)】紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計的基本結(jie)構(gou)

　　紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計的型號(hao)繁多(duo)，但它們的(de)基本結(jie)構(gou)都(dou)相(xiang)似，都是(shi)由光源(yuan)、單色(se)器(qi)、吸(xi)收(shou)池(chi)、檢測器和信號(hao)顯(xian)示(shi)系(xi)統(tong)五個(ge)部分(fen)組(zu)成(cheng)。

　　紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計的工作原理(li)是(shi)由光源(yuan)發出(chu)連(lian)續(xu)輻(fu)射光(guang)，經單色(se)器(qi)按(an)波長大(da)小色(se)散(san)為(wei)單色(se)光(guang)，單色(se)光(guang)照(zhao)射(she)到(dao)吸(xi)收(shou)池(chi)，壹部分(fen)被樣(yang)品(pin)溶液(ye)吸收，未(wei)被吸(xi)收的光經檢(jian)測器的光電(dian)管(guan)將光(guang)強(qiang)度變化(hua)轉(zhuan)變(bian)為(wei)電(dian)信號變化(hua)，並(bing)經(jing)信號顯示(shi)系(xi)統(tong)調(tiao)制(zhi)放(fang)大後(hou)，顯示或(huo)打(da)印(yin)出(chu)吸(xi)光(guang)度A（或透(tou)射比T），完成(cheng)測定(ding)。

　　壹、光(guang)源(yuan)

　　光(guang)源是(shi)提(ti)供符合要求的(de)入射(she)光(guang)的裝置(zhi)，紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計可見光區常(chang)用的光(guang)源(yuan)為(wei)鎢(wu)燈(deng)，紫(zi)外光區常(chang)用的光(guang)源(yuan)為(wei)氫(qing)燈或氘燈。

　　1.1．鎢(wu)燈(deng)是(shi)常用的(de)可見光光(guang)源(yuan)，它可(ke)發射(she)的(de)波長為(wei)325~2500nm的(de)連續光譜，其中最(zui)適宜(yi)的(de)使(shi)用波長範(fan)圍(wei)為(wei)320~1000nm，因(yin)此，也可(ke)用做(zuo)近紅外光源。電(dian)能將鎢(wu)燈(deng)加熱(re)到(dao)白(bai)熾(chi)時，發出(chu)的(de)光(guang)強(qiang)度在各波段的(de)分(fen)布(bu)隨燈絲(si)溫度(du)而變化。燈絲(si)的溫(wen)度取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)。電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)微(wei)小(xiao)波動(dong)都會(hui)引起鎢(wu)光(guang)強(qiang)度的很大變(bian)化。因(yin)此必須(xu)使(shi)用穩壓(ya)電(dian)源(yuan)供電，鎢(wu)燈(deng)工作電壓(ya)為(wei)12V，也可(ke)以使(shi)用12V的(de)直流電源供電。鎢(wu)燈(deng)的(de)壽命壹般(ban)可達(da)10000小(xiao)時以上(shang)。

　　目前很多(duo)光度(du)計采用鹵(lu)鎢(wu)燈(deng)代(dai)替(ti)鎢(wu)燈(deng)，如(ru)7230型、754型(xing)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計等。鹵(lu)鎢(wu)燈(deng)具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)發光(guang)效(xiao)率(lv)和(he)較(jiao)長的(de)使(shi)用壽命。

　　1.2．氘燈是(shi)常用的(de)紫(zi)外光光源(yuan)。它發出(chu)的(de)光(guang)的(de)波長範(fan)圍(wei)為(wei)190~400nm，使(shi)用波長範(fan)圍(wei)壹般(ban)為(wei)190~360nm，為(wei)保(bao)證發光(guang)強(qiang)度的穩定(ding)，也要使(shi)用穩壓(ya)電(dian)源(yuan)供電。氘(dao)燈的(de)使(shi)用壽命：國產的壹般(ban)為(wei)500~800小(xiao)時，進口(kou)的(de)壹般(ban)為(wei)1000小(xiao)時，少數的能(neng)達(da)到(dao)2000小(xiao)時。

　　近年來(lai)，具(ju)有(you)高強(qiang)度和高(gao)單色(se)性的(de)激光(guang)已(yi)被開(kai)發用(yong)做(zuo)紫(zi)外光源。已(yi)商(shang)品(pin)化的(de)激光(guang)光源有(you)氬離子激光(guang)器和可調(tiao)諧(xie)染(ran)料(liao)激光(guang)器。

　　二(er)、單色(se)器(qi)是(shi)將光(guang)源發出(chu)的(de)連(lian)續(xu)光(guang)譜分(fen)解(jie)成(cheng)單色(se)光(guang)，並(bing)能(neng)準確方(fang)便地“取(qu)出”所需(xu)要的某壹波長的(de)光的(de)光(guang)學(xue)裝(zhuang)置，它是(shi)光度計的心臟。單色(se)器(qi)主要由狹(xia)縫、色(se)散(san)元(yuan)件(jian)和透(tou)鏡系(xi)統(tong)組(zu)成(cheng)。其中色(se)散(san)元(yuan)件(jian)是(shi)單色(se)器(qi)的(de)主要部件(jian)。常用的(de)色(se)散(san)元(yuan)件(jian)是(shi)棱(leng)鏡(jing)、光(guang)柵(zha)，或者是(shi)兩者的(de)組(zu)合。

　　2.1．棱(leng)鏡(jing)單色(se)器(qi)是(shi)利用(yong)不同波長的(de)光在棱(leng)鏡(jing)內(nei)折射(she)率(lv)不同將復合光色(se)散(san)為(wei)單色(se)光(guang)，這(zhe)種(zhong)現(xian)象稱為(wei)棱(leng)鏡(jing)的(de)色(se)散(san)作(zuo)用(yong)。常用的棱(leng)鏡(jing)由(you)玻璃或石英(ying)制(zhi)成(cheng)。可見光範(fan)圍(wei)常(chang)采用(yong)玻(bo)璃棱(leng)鏡(jing)，其色(se)散(san)力(li)強(qiang)，價(jia)格(ge)低廉，但是(shi)玻璃吸收紫(zi)外光，所以(yi)不宜用(yong)於紫(zi)外光區。紫(zi)外光範(fan)圍(wei)常(chang)用石英(ying)作(zuo)為(wei)材(cai)料(liao)，石英(ying)棱(leng)鏡(jing)的(de)工作波長範(fan)圍(wei)為(wei)185~4000nm，在紫(zi)外光區有(you)較(jiao)好(hao)的分(fen)辨(bian)力(li)，而(er)且也適(shi)用於(yu)可見光區和(he)近紅外光區。棱(leng)鏡(jing)單色(se)器(qi)的(de)特(te)點是(shi)波長越(yue)短(duan)，色(se)散(san)程(cheng)度越(yue)好(hao)。越(yue)趨(qu)向(xiang)長波，色(se)散(san)程(cheng)度越(yue)差(cha)，所以(yi)，單色(se)器(qi)用(yong)棱(leng)鏡(jing)的(de)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計，其波長刻(ke)度在紫(zi)外光區可(ke)達(da)到(dao)0.2nm，而(er)在長波段，只(zhi)能(neng)達(da)到(dao)5nm。

　　2.2．光(guang)柵(zha)單色(se)器(qi)光(guang)柵(zha)實現(xian)上(shang)就是(shi)壹系(xi)列(lie)等寬、等(deng)距離的平(ping)行(xing)狹(xia)縫，它是(shi)利用(yong)光(guang)的(de)衍(yan)射(she)與幹(gan)涉(she)作(zuo)用(yong)制(zhi)成的。光柵(zha)作為(wei)色(se)散(san)元(yuan)件(jian)具(ju)有(you)不少*的(de)優點，光(guang)柵(zha)單色(se)器(qi)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)比棱(leng)鏡(jing)單色(se)器(qi)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)高(gao)，可(ke)精確到(dao)0.2nm，而(er)且可用(yong)的波長範(fan)圍(wei)也比棱(leng)鏡(jing)單色(se)器(qi)的(de)範(fan)圍(wei)寬。所以(yi)，目前生(sheng)產的紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計大多(duo)采用(yong)光(guang)柵(zha)作為(wei)色(se)散(san)元(yuan)件(jian)。

　　三(san)、吸(xi)收(shou)池(chi)是(shi)用於盛(sheng)裝待(dai)測液並(bing)決(jue)定(ding)待測溶液透(tou)光液(ye)層厚度的器皿(min)，又稱比色(se)皿(min)。吸(xi)收(shou)池(chi)壹般(ban)為(wei)長(chang)方(fang)體，也有(you)圓形或其它形狀的(de)。其底及(ji)兩(liang)側(ce)為(wei)毛(mao)玻璃，另(ling)兩(liang)面為(wei)光(guang)學透(tou)光面。根據(ju)光(guang)學(xue)透(tou)光面的材(cai)質(zhi)，吸(xi)收池(chi)又可分(fen)為(wei)玻(bo)璃吸收池(chi)和石英(ying)吸(xi)收(shou)池(chi)兩種(zhong)。玻(bo)璃吸收池(chi)用於(yu)可(ke)見光區測定(ding)，石英(ying)吸(xi)收(shou)池(chi)用於(yu)紫(zi)外光區的(de)測定(ding)。吸收(shou)池(chi)的規(gui)格(ge)以(yi)光(guang)程(cheng)為(wei)標誌(zhi)。常用的(de)吸(xi)收池(chi)規(gui)格(ge)有(you)0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等。

　　四(si)、檢測器是(shi)將光(guang)信號轉變(bian)為(wei)電(dian)信號的裝(zhuang)置(zhi)。測量吸光度(du)時，並(bing)非直(zhi)接(jie)測量透(tou)過吸收(shou)池(chi)的光(guang)強(qiang)度，而是(shi)將光(guang)強(qiang)度轉換(huan)成(cheng)電(dian)流進行(xing)測量，這(zhe)種(zhong)光(guang)電轉換器(qi)件(jian)稱為(wei)檢(jian)測器，又叫(jiao)接(jie)受(shou)器。常用(yong)的檢測器有(you)光電(dian)池(chi)、光電(dian)管(guan)、光電倍(bei)增(zeng)管(guan)及(ji)光(guang)電(dian)二(er)極管(guan)陣列(lie)檢測器等。光電(dian)池(chi)價(jia)格(ge)便宜，但長時間曝(pu)光(guang)，會(hui)使(shi)靈敏度降低。光電管(guan)的靈敏度比光(guang)電池(chi)高；光(guang)電(dian)倍(bei)增(zeng)管(guan)不僅靈敏度比普(pu)通(tong)光電(dian)管(guan)高，而且響(xiang)應(ying)速(su)度快(kuai)，目前中、高(gao)檔(dang)分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計中壹般(ban)采用(yong)它作(zuo)為(wei)檢(jian)測器。光電二(er)極管(guan)陣列(lie)檢測器是(shi)紫(zi)外可見分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計檢測的壹個(ge)重要進展(zhan)，代(dai)表(biao)了最(zui)新的(de)發展(zhan)水(shui)平(ping)。

　　五、信號(hao)顯(xian)示(shi)系(xi)統(tong)是(shi)將檢(jian)測器輸(shu)出的(de)信號放大，並(bing)顯(xian)示出來(lai)的裝置(zhi)。舊型號(hao)的分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計多(duo)采用(yong)檢(jian)流(liu)計、微安(an)表(biao)作顯示(shi)裝置(zhi)，直(zhi)接(jie)讀(du)出(chu)吸光(guang)度或透(tou)光率(lv)。新型分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計則多(duo)采用(yong)數(shu)字(zi)電(dian)壓(ya)表(biao)等顯示(shi)，並(bing)用(yong)記錄儀直(zhi)接(jie)繪制出(chu)吸收(shou)（或(huo)透(tou)射）曲(qu)線，並(bing)配(pei)有(you)計算機數據(ju)處(chu)理(li)器(qi)等(deng)。