用于可见光和近红外光区的光源是钨灯,现在最常用的是卤钨灯(Halogen lamp),即石英钨灯泡中充以卤素,以提高钨灯的寿命。适用波长范围是320~1100nm。由于能量输出的波动为电压波动的四次方倍,因此电源电压必须稳定。用于紫外光区的是氘灯(Deuterium lamp),适用波长范围是195~400nm,由于氘灯寿命有限,国产氘灯寿命仅五百小时左右,要注意节约灯时。
⑵ 单色器
单色器是分光光度计的心脏部分,它的作用是把来自光源的混合光分解为单色光并能随意改变波长。它的主要组成部件和作用是:①入射狭缝——限制杂散光进入。②色散元件——即棱镜或光栅是核心部件,可将混合光分解为单色光。③准直镜——把来自入射狭缝的光束转化为平等光,并把来
自色散元件的平等光聚焦于出射狭缝上。④出射狭缝——只让额定波长的光射出单色器。
转动棱镜或光栅的波长盘,可以改变单色器出射光束的波长;调节出入射狭缝隙的宽度,可以改变出射光束的带宽和单色光的纯度。
光栅:光栅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。
⑶ 样品室
包括有池架、吸收池(即比色杯)、以及各种可更换的附件。池架有普通池架和恒温池架,恒温池架有水恒温池架和电恒温池架。水恒温池架需用循环水恒温装置打入循环水保持池架恒温,控温精度为 0.1℃,电恒温池架十分昂贵,控温精度可达 0.05℃。
吸收池有光学玻璃杯和石英玻璃杯两种。光学玻璃杯因为普通光学玻璃吸收紫外光,因此只能用于可见光,适用波长范围是400nm~2000nm。石英玻璃杯可透过紫外光、可见光和红外光, 是最常使用的吸收池,使用波长范围是180nm~3000nm。
吸收池的形状有长方形,方形和园筒形,光程可由0.1cm 至10cm,最常用的是1cm 池(容积3ml),光程要求极精确,透光的玻璃面要严格垂直于光路,有的石英杯上方刻有箭头“→”,标明杯子使用时的透光方向,反方向使用会有偏差。
有各种用途的石英吸收池:如液体池、气体池、微量池(容积5μl~1ml)、流动池(测量连续流动的样品)、长光径池(测量稀溶液用)、可装拆池(便于清洗)等。
石英杯通常还配有玻璃或塑料盖,用以防止样品挥发和氧化,以及杯内样品的快速混合。吸收池使用注意事项:
① 要彻底清洗,尤其是盛过蛋白质等溶液,干后形成一层膜,不易洗去,通常杯子不用时可放在 1%洗洁净液中浸泡,去污效果好,使用时用水冲洗干净,要求杯壁不挂水珠,还可以用绸布丝线或软塑料制作一个小刷子清洗杯子。
② 严禁用手指触摸透光面,严禁用硬纸和布擦拭透光面,只能使用镜头纸和绸布,可用酒精荡洗后用冷风吹干,严禁加热烘烤;决不可用超声波清洗器清洗。
③吸收池的校正:要固定参比杯和样品杯,可在杯的毛玻璃面上写上记号。用盛有参比液的参比杯和样品杯测定吸光度“A0”,样品杯换上样品液后测定的吸光度为“A1”,则校正后的实际吸光度
A 为:A= A1-A0
高档的分光光度计有自动置零系统,可将二个杯子的偏差置零。
高档分光光度计的样品室还可以更换各种重要附件,用于各种特殊量测。如换上“积分球”,可用来检测微弱透光和不透光的样品。换上“凝胶扫描装置”,可用于电泳凝胶胶条上样品带的扫描测量。
⑷ 检测器
检测器是一种光电转换设备,即把光强度以电讯号显示出来,常用的检测器有光电管,光电倍增管和光电二极管等三种。
①光电管:光电管可检测10 微微安(10-11A)的光电流,管内抽真空充入惰性气体,常用国产真空光电管有GD-5 兰敏光电管(适用波长为210~625nm);GD-6 红敏光电管(适用波长为625~1000nm)。751 型分光光度计即使用这两只光电管。
②光电倍增管:它是检测弱光的最灵敏最常用的光电元件,其灵敏度比光电管高200 多倍,光电子由阴极到阳极重复发射9 次以上,每一个光电子最后可产生106~107 个电子,因此总放大倍数可达106~107 倍,光电倍增管的响应时间极短,能检测10-8~10-9 秒级的脉冲光。其灵敏度与光电管一样受到暗电流的限制,暗电流主要来自阴极发射的热电子和电极间的漏电。
③光电二极管:其原理是这种硅二极管受紫外~近红外辐射照射时,其导电性增强的大小与光强或正比。近年来分光光度计使用光电二极管作检测器在增加,虽然其灵敏度还赶不上光电倍增管,但它的稳定性更好,使用寿命更长,价格便宜,因而许多著名品牌的高档分光光度计都在使用它作检测器。


