紫外可見分光光度計“解剖圖”

 
今天小編將一臺雙光柵，單波長，雙光束，單檢測器的紫外可見分光光度計拆解，拍照，并將有關光學部件逐一講解展示給大家。儀器為一款為U-3900H型的高分辨率的雙光柵雙光束的紫外可見分光光度計，該儀器外觀見圖-1所示：

圖-1 U-3900型紫外可見分光光度計

該儀器的光學系統見圖-2所示，實體結構見圖-3所示；為了介紹更加清晰明了，我們從光源室開始介紹，一直到檢測器為止，逐一加以說明。

圖-2 光學系統示意圖

圖-3 光學系統實體結構圖

系統說明：
（1） 光源室主要是由：氘燈，鎢燈和光源鏡組成。見圖-4所示：

圖-4 光源室結構圖

（2）第一單色器主要是由：濾光器，第一狹縫和準光柵（第一光柵）組成；濾光器和第一狹縫的作用就是將分析波長以外的倍頻峰和雜散光濾掉。由于該光柵刻槽數為800條/mm，從而僅僅是作為對進入第二單色器（主單色器）的光預先進行一個粗略的篩選；

而U-3900H以外的機型是沒有這塊光柵的，僅以一塊反射鏡來代替，因此雙光柵的儀器在雜散光這個指標上要遠遠優于單光柵型的儀器。在這里，雜散光的指標可以達到0.00025%，而一般單光柵的儀器的雜散剛指標為0.015%。

圖-5 濾光片與第一狹縫

圖-6 濾光片組（注：這是一片修復過的）

圖-7 準光柵（第一光柵）實體圖

（3）第二單色器是由：輸入，輸出狹縫組，主光柵（第二光柵）和正弦驅動機構組成的。每個狹縫組均由刻在一塊圓形的銅板上的6檔狹縫組成的，分別為0.1,0.5,1.2.4.5.nm的帶寬，并且輸入和輸出狹縫組均做同步運轉。

主光柵的刻槽數目為2400條/mm，因此分辨率是很高的。

由于該儀器采用了雙光柵的結構，為此正弦驅動裝置一改往日的單驅動而變為雙驅動。這種分光系統的結構稱之為Seya-Namioka型。

圖-8 輸入輸出狹縫組

圖-9 主光柵（第二光柵）

圖-10 雙驅動正弦機構

（4）光束分束器。由于該儀器為單波長雙光束形式的儀器，因此將主光柵輸出的單色光或者連續掃描光束變為樣品和參比用的兩束光就是分束器的主要功能了。該分束器主要是由一個鼠籠式電機和一片圓形的切光片加上計數光耦組成的。

在這里，切光片是關鍵的部件。切光片被分成均等的四個扇形區域，按照順序分別為：擋光區→透光區 →反光區 →透光區，而這四種狀態所對應的用途就是：調零用→ 樣品用 →參比用 →樣品用；也就是說：扇形切光片每轉動一圈，可以進行調零一次，也就是可以實現實時調零，以保證基線的穩定水平，這就是雙光束儀器基線穩定不易漂移的關鍵所在。此外，扇形切光片每旋轉一圈，可以得到兩次樣品的光信號和一次參比信號。

至于后面的檢測器和放大電路是如何識別這四種信號的，那就全憑分束器上的計數器光耦（也稱為光開關）來完成了。有關器件見下面所示：

圖-11 光束分束器

圖-12 扇形切光片

圖-13 分束器調零狀態

圖-14 分束器提供樣品光束

圖-15 分束器提供參比光束

（5）經過分束器分出的兩束光交替通過樣品室，分別是：參比光束（桃紅色）和樣品光束（綠色）；然后分別經過平面鏡3，凹面鏡3以及平面鏡4，凹面鏡4；最后到達光電倍增管檢測器，完成了整個檢測過程。

圖-16 通過樣品室的光束

圖-17 檢測器

綜述：
上述5大部分的介紹，基本涵蓋了該紫外可見分光光度計儀器的全部光學系統。

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