紫外分光光度计结构与功能

紫外分光光度计是由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示系统五大部分组成。

1.光源：

是提供符合要求的入射光的装置，有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区，一般为钨灯和卤钨灯，波长范围是350~1000nm；气体放电光源用于紫外光区，一般为氢灯和氘灯，连续波长范围是190~400nm。

2.单色器：

单色器是分光光度计的核心，它是将来自于光源的复合光分解为可调的单色光的一种光学装置，直接影响入射光的单色性，从而影响测定的灵敏度、选择性及准确性。主要组成部件有：

①入射狭缝（限制杂散光进人）；

②准光器（透镜或凹面反射镜使入射光变成平行光）；

③色散元件（是核心元件，包括棱镜或光栅，可将混合光分解为单色光）；

④聚焦元件；

⑤出射狭缝。

在单色器中，色散元件是核心元件，由棱镜或光栅组成。

由于不同波长的光折射率不同，棱镜能将通过的光波根据不同的波长分开。玻璃棱镜色散力强，对紫外线吸收力强，多用于可见分光光度计；石英棱镜工作波长范围为185~4000 nm，不仅在紫外-可见分光光度计中使用，也适用于近红外区。棱镜对光波的色散是非线性的，分辨率较低，波长精确度较差。

光栅是一种十分重要、应用范围很广的色散元件，可以用于紫外-可见、荧光、近红外分光光度计。有透射光栅和反射光栅，实际应用的都是反射光栅，它又可分为平面反射光栅（即通称的反射光栅或闪烁光栅）和凹面反射光栅两类，凹面反射光栅可以起色散元件和准直镜两个作用，使色散后的光束聚焦于出射狭缝，得到锐线光谱。光栅对光波的色散近似线性，分辨率较高，波长精度较高。

3.吸收池：

又称比色皿，供盛放试液进行吸光度测量之用，其底及两侧为毛玻璃，另两面为光学透光面，为减少光的反射损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。根据材质可分为玻璃池和石英池两种，前者用于可见光光区测定，后者用于紫外光区。

4.检测器：

检测器是利用光电效应将透过吸收池的光信号转变成电信号的元件，现今多采用光电管或光电倍增管作为检测器。

光电管由一个半圆柱形阴极和一个丝阳极组成，封装在真空透明密封套里。阴极的凹面上涂有一层光电发射材料，光照射这种物质后可发射电子，当在两极间加有电位时，发射出来的电子就流向丝阳极而产生光电流。对于相同的辐射强度，它所产生的电流约为光电池所产生电流的1/4。由于光电管具有很高的电阻，所以产生的电流容易放大。用锑、铯做阴极的紫敏光电管，适用范围为200~625 nm；用银、氧化铯作阴极的红敏光电管；适用范围为625~1000 nm。

光电倍增管原理与光电管相似，结构上有差异，但比普通的光电管优越，它可将第一次发射出的电子数目放大到数百万倍。当电子打在兼性阳极上时，能引起更多的电子从表面射出，这些射出的电子又被第二个兼性阳极所吸引，同样再产生更多的电子。具有增益范围宽、响应快的优点，缺点是噪声大，波长相应范围窄（截止波长为900 nm）。

5.信号显示系统：是将检测器输出的信号放大，并显示出来的装置。