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分光光度计的各个组成结构起到的作用
时间:2021-08-21 点击次数:58
  分光光度计将一束复合光通过分光系统 ,将其分成一系列波长的单色光 ,任意选取某一波长的光 ,根据被测物质对光的吸收强弱进行物质的测定分析 ,这种方法称为分光光度法, 分光光度法所使用的仪器称为分光光度计。各种型号的分光光度计的基本结构都相同,由如下五部分组成:光源(钨灯、卤钨灯、氢弧灯、氘灯、汞灯、氙灯、激光光源); 单色器 (滤光片、棱镜、光栅、全息栅 ); 样品吸收池 ; 检测系统 (光电池、光电管、光电信增管 ); 信号指示系统(检流计、微安表、数字电压表、示波器、微处理机显像管 )。
 
  (1)光源
 
  钨灯和卤钨灯发射 (3202000)nm连续光谱 ,适宜工作范围为(3601000)nm,稳定性好 ,用作可见光分光光度计的光源。氢灯和氘灯能发射 (150400)nm的紫外结, 可用作紫外光区分光光度计的光源。红外线光源则由纳恩斯特 (Nernst)棒产生, 此棒由 ZrO2:Y2O3 =17:3 (Zr为锆, Y为钇 )或 Y2O3, GeO2(Ge为铈)及 ThO2(Th为钍 )之混合物制成 。汞灯发射的不是连续光谱, 能量**大部分集中在 253.6nm波长外, 一般作波长校正用。钨灯在出现灯管发黑时应及时更换 , 如换用的灯型号不同, 还需要调节灯座的位置的焦距 。氢粘及氘灯的灯管或窗口是石英的 ,且有固定的发射方向,安装时仔细校正,接触灯管时应戴手套以防留下污迹。
 
  (2)单色器
 
  在基本构件中,单色器是仪器重要部件。其作用是将来自光源的混合光分解为单色光,并提供所需波长的光。
 
  单色器是由入口与出口狭缝色散元件和准直镜等组成其中色散元件是重要元件 ,主要有棱镜和光栅两类。
 
  棱镜单色器:棱镜是分光的主要元件之一, 一般是三角柱体。由于其构成材料不同, 透光范围也就不同, 比如, 用玻璃棱镜可得到可见光谱,用石英棱镜可得到可见及紫外光谱 ,用溴化钾(或氯化钠)棱镜可得到红外光谱等。
 
  光栅单色器:单色器还可以用光栅作为色散元件, 反射光栅是由磨平的金属表面上刻划许多平行的 等距离的槽构成 。
 
  辐射由每一刻槽反射, 反射光束之间的干涉造成色散。有的分光光系统是衍射光栅, 即在石英或玻璃的表面上刻划许多平行线 ,刻线处不透光 ,于是通过光的干涉和衍射现象 ,较长的光波偏折的角度大,较短的光波偏折的角度小, 因而形成光谱。
 
  (3)狭缝
 
  狭缝是指由一对隔板在光通路上形成的缝隙 , 用来调节入射单色光的纯度和强度, 也直接影响分辩力。狭缝可在 (0 ~ 2)mm宽度内调节 ,由于棱镜色散力随波长不同而变化 ,较先进的分光光度计的狭缝宽度可随波长一起调节。
 
  (4)比色环
 
  比色环也叫样品池 ,吸收器或比色皿, 用来盛溶液 ,各个杯子壁厚度等规格应尽可能完全相等, 否则将产生测定误差。玻璃比色杯只适用于可见光区, 在紫外区测定时要用石英比色杯。不能用手指拿比色杯的光学面 , 用后要及时洗涤 ,可用温水或稀盐酸 ,乙醇以**铬酸洗液(浓酸中浸泡不要超过 15 分钟),表面只能用柔软的绒布或拭镜头纸擦净。
 
  (5)检测器系统
 
  有许多金属能在光的照射下产生电流, 光愈强电流愈大, 此即光电效应。因光照射而产生的电流叫做光电流。受光器有两种,一是光电池 ,二是光电管。光电池的组成种类繁多,**常见的是硒光电池。光电池受光照射产生的电流颇大 ,可直接用微电流计量出。但是,当连续照射一段时间会产生疲劳现象而使光电流下降, 要在暗中放置一些时候才能恢复。因此使用时不宜长期照射 , 随用随关,以防止光电池因疲劳而产生误差。
 
  光电管装有一个阴极和一个阳极 ,阴极是用对光敏感的金属(多为碱土金属的氧化物)做成, 当光射到阴极且达到一定能量时 ,金属原子中电子发射出来。光愈强,光波的振幅愈大, 电子放出愈多。电子是带负电的, 被吸引到阳极上而产生电流。光电管产生电流很小 ,需要放大。分光光度计中常用电子倍增光电管, 在光照射下所产生的电流比其他光电管要大得多, 这就提高了测定的灵敏度。

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