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分光光度计的用途和构造

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分光光度计的用途和构造

分光光度计是指用于测量物质分子对不同波长(或特定律长)光的吸收强度的仪器。
       分光光度计主要由光源、波长选择器、吸收池、检测器和测量系统组成。
按其结构,分光光度计可分为单光束、双光束和双波长三种;根据其使用的波长又可分为可见分光光度计和紫外分光光度计。
       (1)光源
       分光光度计对光源的要求是可以在整个紫外可见光区连续辐射,发光强度要足够稳定。
       可见光区用的光源一般是碘钨灯或钨灯,波长范围约为320~2500nm。为保证发光强度的稳定,要配备稳压电源。
       紫外光区主要用氘灯、氢灯等做光源,波长范围约为200~375nm,用稳压电源供电,氘灯的辐射强度比氢灯高(约为2~3倍),使用寿命也长。
       (2)波长选择器
       波长选择器一般有两种类型:单色器和滤光片。
       ①单色器。单色器的用途是把光源发出的复合光分解成单色光。单色器主要由人射狭缝、准光器(使入射光束成平行光束)、色散器(使不同波长的辐射以不同的角度进行辐射)、投影器(使单色光束在单色器的出口曲线上成像)、出射狭缝等组成。其中的色散器是核心元件,现在常用的色散元件是棱镜和光栅,棱镜的波长精度为士(3~5)nm;光栅的精度是±O.2nm。
        ②滤光片。滤光片通常用于可见光谱分析,是用有色玻璃或分散在明胶中和夹在玻璃板间的染料组成。有色玻璃热稳定性好,吸光滤光片的带宽较宽,但透射率较低。
       (3)吸收池
       吸收池即一般所说的比色皿,是用来盛放被测溶液的容器。在可见光区,吸收池的材质是光学玻璃,在紫外光区则是石英玻璃。    
       吸收池是仪器中波长选择器和检测器之间光路的连接部位,其材质的透光性能及其使用的正确性,对测定结果有很大的影响。
       (4)检测器    
       检测器是一种光电转换设备,用来将光强度转变为电信号显示出来。常用的检测器有光电池、光电管或光电倍增管等。
       ①硒光电池是zui常用的光电池,是由半导体材料制成的。将硒沉积在铁板上作为其中的一个电极,硒光电池的波长范围为400~700nm,可以不用外接电源就可产生较强的光电池,可直接输出,不必放大,但易疲劳,不适合长久使用。
       ②光电管是一个抽成真空的二极管,其阳极为一个金属丝,阴极为半导体材料,阳极与阴极之间加有直流电压,当光线照射在阴极上时,阴极表面放出电子,电子在电场的作用下流向阳极,形成光电流,其电流的大小在一定条件下与照射光的强度成正比。光电管产生的光电流可以放大。
        ③光电倍增管是一个类似于多阴极的光电管,通常多个阴极的发射,使光电流放大若干倍,光电倍增管适用于弱光测定,对紫外可见光的检测灵敏度较高,响应时间也较快。

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