分光光度计仪器的组成

只有了解分光光度计基本结构，才能更好地使用分光光度计。分光光度计的仪器组成比较简单，主要部件包括由光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录系统等组成，见图1。

(1) 光源 分光光度计中光源为仪器提供连续辐射，理想的光源应在整个紫外可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。

由于不同的光源波长范围不同，因此，在分光光度计中在可见光区和紫外光区需要使用不同的光源。目前仪器常用的光源有两种：钨丝灯、氢灯或氘灯。在可见光区、近紫外光区和近红外光区常用钨丝灯作为光源，波长范围约为320～2500nm。由于钨灯的能量输出大约随工作电压的四次方而变化，为了使光源稳定，必须严格控制电压。此外，为防止在高温下工作时，钨蒸气不断在冷的灯泡内壁沉积，在钨灯泡中引入了少量的碘蒸气，即碘钨灯，碘钨灯相对普通钨灯使用寿命长些。

在紫外光区多使用氢灯或氘灯作为光源，波长范围约为185～400nm。应该指出，由于受石英吸收窗的限制，通常紫外光区波长的有效范围为200～350nm。氘灯与氢灯的特性相似，但氘灯的紫外光发射强度比氢灯强2～3倍，寿命较长，成本较高。

(2) 单色器 单色器是分光光度计的核心部分，分光光度计仪器的主要光学特性和工作特性基本上由单色器决定。它的作用是将光源发出的连续光谱色散成各种波长的单色光，从出射狭缝中导出，照于样品上。分光光度计中的单色器是一个完整的色散系统，除了色散元件——棱镜或光栅外，还有入射和出射狭缝以及一组反射镜。根据工作光谱范围、色散率、分辨率等性能指标的要求，可分别选用棱镜或光栅分光的单色器，也可采用滤光片分光的单色器等。

滤光片是最简单、最廉价的色散元件，但单色性不好，使测定精度大大受到限制。现一般用来消除单色器的杂散光。棱镜和光栅是目前广泛使用的色散元件。棱镜可以作为从紫外到中红外区的合适的色散元件，其主要缺点是色散波长的非线性分布；而光栅是可以用于紫外、可见、近红外范围。光栅的主要缺点是有次级光谱干扰分析，且杂散光的影响比棱镜更大，故常配滤光片以去除杂散光。
(3) 吸收池 吸收池 (比色皿) 是盛放样品溶液的容器，具有两个相互平行、透光、厚度精确的平面。主要有石英池和玻璃池两种。可见光区用玻璃池，紫外光区须采用石英池。

吸收池可能有多种规格，典型的厚度是1cm。此外，每套吸收池的质料、厚度应完全相同，以免产生误差。吸收池上的指纹、油污或壁上的沉积物都会显著地影响其透光性，因此在使用前务必彻底清洗。

(4) 检测器 检测器是一种光电转换设备，将透过吸收池的光信号变成可测的电信号显示出来。常用的有光电池、光电管或光电倍增管。光电倍增管是利用二次电子发射来放大光电流，放大倍数可高达108倍，是目前应用最广泛但价格较高的检测器。较先进的仪器有采用二极管阵列作为检测器。二极管阵列检测器不使用出射狭缝，在其位置上放一系列二极管的线性阵列，则分光后不同波长的单色光同时被检测。二极管阵列检测器的特点是响应速度快，但灵敏度不如光电倍增管，因后者具有很高的放大倍数。

(5) 数据处理及记录系统 数据处理及记录系统包括放大器、A／D转换单元、微型计算机等，主要用于进行数据处理和仪器自动控制。

检测器产生的光电流以某种方式转变成模拟信号，并线性地进行适度放大，被放大了的模拟信号，反馈入A／D转换单元，转换成数字量，最终通过微型计算机进行适当的数据处理，并通过终端装置显示或打印出被测样品的谱图。