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分光光度計的用途和構造

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分光光度計的用途和構造

分光光度計是指用于測量物質(zhì)分子對不同波長(或特定律長)光的吸收強度的儀器。
       分光光度計主要由光源、波長選擇器、吸收池、檢測器和測量系統(tǒng)組成。
按其結構,分光光度計可分為單光束、雙光束和雙波長三種;根據(jù)其使用的波長又可分為可見分光光度計和紫外分光光度計。
       (1)光源
       分光光度計對光源的要求是可以在整個紫外可見光區(qū)連續(xù)輻射,發(fā)光強度要足夠穩(wěn)定。
       可見光區(qū)用的光源一般是碘鎢燈或鎢燈,波長范圍約為320~2500nm。為保證發(fā)光強度的穩(wěn)定,要配備穩(wěn)壓電源。
       紫外光區(qū)主要用氘燈、氫燈等做光源,波長范圍約為200~375nm,用穩(wěn)壓電源供電,氘燈的輻射強度比氫燈高(約為2~3倍),使用壽命也長。
       (2)波長選擇器
       波長選擇器一般有兩種類型:單色器和濾光片。
       ①單色器。單色器的用途是把光源發(fā)出的復合光分解成單色光。單色器主要由人射狹縫、準光器(使入射光束成平行光束)、色散器(使不同波長的輻射以不同的角度進行輻射)、投影器(使單色光束在單色器的出口曲線上成像)、出射狹縫等組成。其中的色散器是核心元件,現(xiàn)在常用的色散元件是棱鏡和光柵,棱鏡的波長精度為士(3~5)nm;光柵的精度是±O.2nm。
        ②濾光片。濾光片通常用于可見光譜分析,是用有色玻璃或分散在明膠中和夾在玻璃板間的染料組成。有色玻璃熱穩(wěn)定性好,吸光濾光片的帶寬較寬,但透射率較低。
       (3)吸收池
       吸收池即一般所說的比色皿,是用來盛放被測溶液的容器。在可見光區(qū),吸收池的材質(zhì)是光學玻璃,在紫外光區(qū)則是石英玻璃。    
       吸收池是儀器中波長選擇器和檢測器之間光路的連接部位,其材質(zhì)的透光性能及其使用的正確性,對測定結果有很大的影響。
       (4)檢測器    
       檢測器是一種光電轉(zhuǎn)換設備,用來將光強度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栵@示出來。常用的檢測器有光電池、光電管或光電倍增管等。
       ①硒光電池是zui常用的光電池,是由半導體材料制成的。將硒沉積在鐵板上作為其中的一個電極,硒光電池的波長范圍為400~700nm,可以不用外接電源就可產(chǎn)生較強的光電池,可直接輸出,不必放大,但易疲勞,不適合長久使用。
       ②光電管是一個抽成真空的二極管,其陽極為一個金屬絲,陰極為半導體材料,陽極與陰極之間加有直流電壓,當光線照射在陰極上時,陰極表面放出電子,電子在電場的作用下流向陽極,形成光電流,其電流的大小在一定條件下與照射光的強度成正比。光電管產(chǎn)生的光電流可以放大。
        ③光電倍增管是一個類似于多陰極的光電管,通常多個陰極的發(fā)射,使光電流放大若干倍,光電倍增管適用于弱光測定,對紫外可見光的檢測靈敏度較高,響應時間也較快。

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