紫外可见分光光度计的构造原理

澳门蒲京赌场手机版,发布时间:17-06-29 17:45分类:技术文章
标签:紫外可见分光光度计,分光光度计,紫外可见分光光度计的构造原理
紫外及可见光分光光度计的可测波长范围为200一1000 nm,也有波长范围为200-
400
nm的紫外分光光度计,但前者较为普遍。紫外及可见光分光光度计的构造原理与可见光分光光度计(如721型分光光度计)相似。由于玻璃吸收紫外光,因此单色器要用石英棱镜或光栅。(一)光(light
source)有钨丝灯及氢灯(或氛灯)两种。可见光区(360一1000
nm)使用钨丝灯;紫外光区 (200一360
nm)则用氢灯或氛灯。(二)吸收池(absorption
cell)由于玻璃吸收紫外光.吸收池要用石英材质。(三)检浏器(detector)检侧器使用两只光电管,一为氧化艳光电管,用于625一1000
nm波长范围;另一只是锑艳光电管,用于200一625
nm波长范围。光电倍增管亦为常用的检测器,其灵敏度比一般的光电管高2个数量级。图1是紫外及可见光分光光度计原理图。紫外及可见光分光光度计分单光束和双光束型。单光束型仪器使用前一般需要预热以使仪器稳定,缺点是难以消除与补偿由于光源与电子测量系统不稳定等所引致的误差。双光束型仪器能够消除与补偿由于光源、电子测量系统不稳定等所引致的误差,所以其测盘的精确度*提高了。双光束型仪器的工作原理如图2所示。其工作原理可描述为:由光源(钨丝灯氘灯,根据波长而变换使用)发出的光经人口狭缝及反射镜反射至石英棱镜或光栅,色散后经过出口狭缝而得到所需波长的单色光束。然后由反射镜反射至由马达转动的调制板及扇形镜上。当调制板以一定转速旋转时,时而使光束通过,时而挡住光束,因而调制成一定频率的交变光束。之后扇形镜在旋转时,将此交变光束交替地投射到参比溶液(空白溶液)及试样溶液上,后面的光电倍增管接受通过参比溶液及为试样溶液所减弱的交变光通量,并使之转变为测量信号。此信号经放大并用解调器分离及整流,然后以电位器自动平衡此两直流信号的比率,并依照记录器记录得到吸收曲线。

发布时间:14-12-17 17:18分类:技术文章 标签:紫外可见分光光度计
紫外可见分光光度计的机理:
尽管我们可以通过感知物质的颜色来预测总的吸收波长,但无法进行精确的波长分析,而且还可能存在着个体差异,另外人眼也无法观测到紫外线区。而在紫外可见分光光度计的系统中不存在个体的差异,原因是在分光光度计中使用人造光源来代替白光,光不是直接照射在物体上的,而是通过棱镜或衍射光栅将白光分成许多颜色,然后每种颜色(单色光)分别扫描物体来测量物质的吸收波长。
紫外可见分光光度计的基本构造:
分光光度计主要由光源、单色器(分光镜)、吸收池、检测器和显示器五大部分组成。
光源:在整个紫外光区或可见光区可以发射连续光谱,具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命,可见光区常用的光源是钨灯或碘钨灯,波长范围是350-1000nm。在紫外区常为氢灯或氘灯,发射的连续波长范围是180-360nm。
单色器:是将光源辐射的复合光分成单色光的光学装置。它是分光光度计的心脏部分。单色器一般由狭缝、色散元件及透镜系统组成。关键是色散元件,*常见的色散元件是棱镜和光栅。
•狭缝:将单色器的散射光切割成单色光。直接关系到仪器的分辨率。狭缝越小,光的单色性越好。分为入射狭缝和出射狭缝。
•棱镜:175-2700nm的光能被分开,色散随波长变化,波长长色散差,材质主要有水晶和溶凝石英。
•光栅:色散在整个波长范围内是统一的。1个衍射光栅能获得宽波长。另外,用常量狭缝宽度能获得常量光谱。因此具有波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便的优点。
样品池:用于盛装试液的装置。吸收材料必须能够透过所测光谱范围的光。一般可见光区使用玻璃吸收池,紫外光区使用较贵的石英吸收池。测量时要挑选配对,因为吸收池材料的本身吸光特性以及吸收池的光程长度的精度等参数对分析结果都有影响。
检测器:用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号,常用的有光电管、光电倍增管、光电二极管、光电摄像管等。它的作用是充当在紫外和可见区有灵敏性的光电管和放大器的作用。要求灵敏度高、响应时间短、噪声水平低、稳定性好等性质。
显示器:将检测到的信号输出显示出来,能直观的对结果进行观看分析。
分光光度计的分类:
一般有可见分光光度计,紫外分光光度计,可见紫外分光光度计,红外分光光度计等。按仪器使用的光学系统还分为单光束、双光束、多波长光度计等。
单光束:经单色器分光后的一束平行光,轮流通过参比溶液和样品溶液,以进行吸光度的测定。这种光度计的特点是简单便宜适于在给定波长处测量吸光度或透光度,一般不能作全波段光谱扫描,要求光源和检测器具有很高的稳定性。
双光束:经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光,一束通过参比池,一束通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度,此比值即为试样的透射比,经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。一般具备快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响,特别适合于结构分析。此种仪器操作复杂价格较高。
双波长:由同一光源发出的光被分成两束,分别经过两个单色器,得到两束不同波长的单色光;通过折波器以一定的频率交替通过同一样品池,然后由检测器交替接收信号,*后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值从而扣除了背景吸收的吸光度,达到更精确的测量效果。