光电池和光电倍增管在紫外可见分光光度计中的应用

紫外分光光度计的组成
紫外分光光度计的主要组成部分包括光源系统、单色器系统、样品槽、光电转换器以及测量和控制系统五大部分。

光源系统一般为氩灯和钨灯。

氩灯主要用于紫外光区，钨灯主要用于可见光和近红外光区。

单色器系统完成了从光源发出的辐射光中选择需要的一段特定波长的光束的任务。

其主要由入射狭缝、出射狭缝、反射镜和衍射光栅构成。

样品槽，就是我们的待检物质，放在光路中，实现光透过样品槽。

按照透光长度不同分为常规型和微量型。

光电转换器则是将单色器系统出来的光束转化为电信号。

根据使用的波段不同，光电转换器通常有硅光电池和光电倍增管等。

最后，测量和控制系统进行了对光路中光强的实时监测，并将之与样品光强进行比较和分析，从而达到测量样品浓度的目的。

以上就是紫外分光光度计的基本组成部分，每个组成部分都起着重要的作用，在实际运行中缺一不可。

紫外可见分光光度计及其在临床检验中的发展和应用摘要：紫外可见分光光度计是一类很重要的分析仪器，无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域，还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理部门，紫外可见分光光度计都有广泛而重要的应用。

紫外可见分光光度计有着较长的历史，其主要理论框架早已建立，制作技术相对成熟。

在临床检验中的应用更是广泛，现在国内几乎每个乡镇医院的检验科都有紫外可见分光光度计，构成紫外可见分光光度计的光、机、电、算等任何一方面的新技术都可能再推动紫外可见分光光度计整体性能的进步。

在追求准确、快速、可靠的同时，小型化、智能化、在线化、网络化成为了现代紫外可见分光光度计新的增长点。

关键词：紫外可见分光光度计，检验医学l9世纪50年代，首先出现了用千目观比色法的纳氏(Nessler)比色管，不久有杜氏(Duboscq)比色计，后者一直沿用到本世的40年代。

1911年，使用硒光电池的Berg比色计制成。

而这种光电比色计是分光光度计的雏形和基础。

本世纪3O年代看，由于秉灯、氢灯和各种棱镜，光学器材和电学器材的发展，美国Beckman公司的第～台分光光度计终于在1941年问世。

至60年代，紫外可见光分光光度计(UV—V 计)基本上取代了光电比色计 1957年，美国Technicon 公司按照Skeggs医生的方案，推出了世界上第一台自动化的临床生化分析仪。

60年代以后．各种自动化分析仪层出不穷。

特别是70年代起，各种分光光度计与计算机联姻，明显地扩大了仪器功能现在，分光光度计作为综台光学、电学(尤其是计算机技术)和精密机械学的发展和应用，已广泛应用于医学、食品、工业和农业等许多领域。

其中以uV—V计系列彰响最广、应用最普遍，并且还是其他分光光度计(如原子吸收分光光度计)的基础。

紫外可见分光光度法具有仪器价格低廉适用性广泛，尤其是采用微机控制以来，该技术得到了突飞猛进的发展，成为检验医学中必备的一个常规仪器，本文将重点介绍uv—v 计的原理，结构，特点及其在临床检验医学中的发展和应用。

光电倍增管的应用领域非常广泛，主要分为以下十几种：光谱学：紫外/可见/近红外分光光度计，原子吸收分光光度计，发光分光光度计，荧光分光光度计，拉曼分光光度计，其他液相或气相色谱如X光衍射仪、X光荧光分析和电子显微镜等。

质量光谱学与固体表面分析：固体表面分析，这种技术在半导体工业领域被用于半导体的检查中，如缺陷、表面分析、吸附等。

电子、离子、X射线一般采用电子倍增器或MCP来测定。

环境监测：尘埃粒子计数器，浊度计，NOX、SOX 检测。

生物技术：细胞分类计数和用于对细胞、化学物质进行解析的荧光计。

医疗应用：γ相机，正电子CT，液体闪烁计数，血液、尿液检查，用同位素、酶、荧光、化学发光、生物发光物质等标定的抗原体的定量测定。

其他如X光时间计，用以保证胶片得到准确的曝光量。

射线测定：低水平的α射线，β射线和γ射线的检测。

资源调查：石油测井，用于判断油井周围的地层类型及密度。

工业计测：厚度计，半导体检查系统。

摄影印刷：彩色扫描，把彩色分解成三原色（红、绿、兰）和黑色，作为图象数据读出。

高能物理——加速器实验：辐射计数器，TOF计数器，契伦柯夫计数器，热量计。

中微子、正电子衰变实验，宇宙线检测：中微子实验，空气浴计数器，天体X线探测，恒星及星际尘埃散乱光的测定激光：激光雷达，荧光寿命测定。

等离子体：等离子体探测，使用光电倍增管用来计测等离子中的杂质在入射光强度过大或照射时间过长时，光电倍增管会出现光电流衰减、灵敏度骤降的疲劳现象，这是由于过大的光电流使电极升温而使光电发射材料蒸发过多所引起。

在停歇一段时间后还可全部或部分得到恢复。

光电倍增管由于疲劳效应而灵敏度逐步下降，称为老化，最后不能工作而损坏。

过强的入射光会加速光电倍增管的老化损坏，因此，不能在工作状态下（光电倍增管加上高压时）打开光电直读光谱仪的外罩，在日光照射下，光电倍增管很快便损坏。

应用分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。

常用于核酸、蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。

我们实验室主要是用来测物质的光度以求得物质的浓度或者酶活。

基本原理分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。

它是带状光谱，反映了分子中某些基团的信息，可以用标准光谱图再结合其它手段进行定性分析。

朗伯-比尔定律：当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比，即A= kcl式中比例常数k与吸光物质的本性，入射光波长及温度等因素有关。

c为吸光物质浓度，l为透光液层厚度。

组成各种型号的紫外－可见分光光度计，就其基本结构来说，都是由五个基本部分组成，即光源、单色器、吸收池、检测器及信号指示系统。

1.光源在紫外可见分光光度计中，常用的光源有两类：热辐射光源和气体放电光源。

热辐射光源用于可见光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。

2．单色器单色器的主要组成：入射狭缝、出射狭缝、色散元件和准直镜等部分。

单色器质量的优劣，主要决定于色散元件的质量。

色散元件常用棱镜和光栅。

3.吸收池吸收池又称比色皿或比色杯，按材料可分为玻璃吸收池和石英吸收池，前者不能用于紫外区。

吸收池的种类很多，其光径可在0.1~10cm之间，其中以1cm光径吸收池最为常用。

4、检测器检测器的作用是检测光信号，并将光信号转变为电信号。

现今使用的分光光度计大多采用光电管或光电倍增管作为检测器。

5、信号显示系统常用的信号显示装置有直读检流计，电位调节指零装置，以及自动记录和数字显示装置等。

操作步骤操作之前1.1开启电源进行初始化开启主机电源，分光光度计将按屏幕所显示的项目进行自检和初始化，如下图所示。

所有项目检测完毕，初始化结束，整个过程大约需要4min（若使用多池检测需5min）。

每个项目进行初始化操作时将被加亮显示，当初始化完成后，该项右边的星标也将加亮显示。

紫外可见分光光度计知识汇总！紫外可见分光光度计是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光吸收作用，对物质进行定性分析，定量分析及结构分析，所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。

按照所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法和可见光光度法，合称为紫外-可见分光光度法。

1 与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快；2 灵敏度高；3 选择性好；4 精密度和准确度较高；5 用途广泛。

1 光源（1）光源：提供符合要求的入射光。

（2）要求：在整个紫外光区或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。

2 单色器（1）单色器：将光源发射的复合光分解成连续光谱并可从中选出任一波长单色光的光学系统。

（2）单色器主要由狭缝、色散元件和透镜系统组成。

Ø色散元件是棱镜和反射光栅的组合。

Ø狭缝和透镜系统控制光的方向。

（3）棱镜单色器Ø利用不同波长的光在棱镜内折射率不同将复合光色散为单色光。

（4）光栅单色器Ø一系列等宽、等距离的平行狭缝Ø以光的衍射现象和干涉现象为基础（平面反射光栅和平面凹面光栅）3 吸收池（1）吸收池：又叫比色皿，用于盛放待测溶液和决定透光液层厚度的器件。

（2）主要有石英吸收池和玻璃吸收池两种。

（3）在紫外区须采用石英吸收池，可见区一般用吸收玻璃池。

（4）主要规格0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm和5.0cm。

注意事项：手执两侧的毛面，盛放液体高度四分之三。

4 检测器（1）检测器：利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号。

（2）常用的检测器有光电池、光电管及光电倍增管。

5 信号显示系统（1）以检流计或微安表指示仪表。

（2）数字显示和自动记录型装置。

（1）打开电源开关。

（2）检验吸收池的成套性（具体过程在后面内容中操作）。

（3）选择工作波长（按设定键，以及增加、减小按钮，进行设定）。

紫外分光光度计八大问题分析及解决方案一、仪器使用肯定周期后，内部会积累肯定量的灰尘，应由维护和修理工程师或在工程师引导下定期开启仪器外罩对内部进行除尘工作，同时将各发热元件的散热器重新紧固，对光学盒的密封窗口进行清洁，必须时对光路进行校准，对机械部分进行清洁和必须的润滑，后，恢复原状，再进行一些必须的检测、调校与记录。

二、环境中的灰尘和腐蚀性气体亦可以影响机械系统的快捷性、降低各种限位开关、按键、光电偶合器的牢靠性，也是造成必须学部件铝膜锈蚀的原因之一、因此必须定期清洁，保障环境和仪器室内卫生条件，防尘。

三、温度和湿度是影响仪器性能的紧要因素。

他们可以引起机械部件的锈蚀，使金属镜面的干净度下降，引起仪器机械部分的误差或性能下降；造成光学部件如光栅、反射镜、聚焦镜等的铝膜锈蚀，产生光能不足、杂散光、噪声等，甚至仪器停止工作，从而影响仪器寿命。

维护保养时应定期加以校正。

应具备四季恒湿的仪器室，配置恒温设备，特别是地处南方地区的试验室。

可见分光光度计可做定量分析、纯度分析、结构分析和定性分析，在制药、食德性业中的产品质量掌控、各级药检系统的产品质量检查中更是必备的分析仪器.可见分光光度计，不同型号的仪器，基本上均由五大部分构成：光源、单色器、汲取池、检测系统、显示系统。

1、光源：可见光区通常使用6～12v低压钨丝灯作为光源，其发射波长为360～1100nm，近紫外光区常采纳氢等或氙灯产生的200～375nm的连续光谱作为光源。

2、单色器：即将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。

单色器重要是由棱镜或光栅等色散元件及狭缝和透镜等构成。

3、汲取池：汲取池是用于盛装被测量溶液的装置。

一般可见光区使用玻璃汲取池紫外光区使用石英汲取池。

紫外可见分光光度计常用的汲取池规格有0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等使用时，依据实际需要选择。

4、检测器：检测器是将光信号变更为电信号的装置。

常用的检测器有硒光电池、光电管、光电倍增管和光电二极管阵列检测器。

紫外可见分光光度计普析紫外可见分光光度计（UV-Vis spectrophotometer）是一种常用的分析仪器，广泛应用于化学、生物、环境等领域的研究和实验中。

本文将从紫外可见分光光度计的原理、应用以及操作步骤等方面进行介绍。

一、紫外可见分光光度计的原理紫外可见分光光度计是利用物质对紫外可见光的吸收特性进行定量分析的仪器。

根据光的波长范围，可分为紫外光区和可见光区两部分。

紫外光区的波长范围为200-400 nm，可见光区的波长范围为400-800 nm。

紫外可见分光光度计的工作原理是通过光源产生的光经过样品后，被光电二极管或光电倍增管接收，形成光谱图，再通过计算机进行数据处理和分析。

在分析过程中，样品溶液的吸收特性会使光强发生变化，根据吸光度与物质浓度之间的线性关系，可以通过测量吸光度来确定物质的浓度。

二、紫外可见分光光度计的应用紫外可见分光光度计在科研和实验中有着广泛的应用。

以下是其中几个常见的应用领域：1. 生物化学分析：紫外可见分光光度计可用于蛋白质、核酸、酶等生物大分子的浓度测定和纯度分析，如蛋白质含量的测定、核酸的纯度检测等。

2. 药物分析：紫外可见分光光度计可用于药物的含量测定、质量控制和稳定性研究，如药物溶液的吸光度测定、药物的光解动力学研究等。

3. 环境监测：紫外可见分光光度计可用于水质、大气和土壤等环境样品的污染物分析和监测，如水中重金属离子的测定、大气中挥发性有机物的测定等。

4. 食品安全检测：紫外可见分光光度计可用于食品中添加剂、农药残留、重金属等有害物质的检测，如食品中硝酸盐含量的测定、食品中防腐剂的测定等。

三、紫外可见分光光度计的操作步骤使用紫外可见分光光度计进行实验时，需要按照以下步骤进行操作：1. 打开仪器电源，并预热一段时间，使光源和光电二极管稳定工作。

2. 根据实验需要选择合适的光源和检测器，设置光的波长范围。

3. 取一定量的样品溶液，注入样品池中，并调节样品池的位置，使光线通过样品溶液。

紫外可见分光光度法题库（填空题）1. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的检测器，下面两种检测器，各适用的光区为：(1)光电倍增管用于 __紫外可见光区___ (2) 热电偶用于 ___红外光区___________2. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同材料的容器,现有下面三种材料的容器，各适用的光区为：(1)石英比色皿用于 _____紫外光区______ (2) 玻璃比色皿用于 ___可见光区________(3) 氯化钠窗片吸收池用于 ___红外光区________3. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的光源，下面三种光源，各适用的光区为：(1) 钨灯用于 ___可见光区________(2) 氢灯用于 ___紫外光区________(3) 能斯特灯用于_红外光区__________4. 可见-紫外、原子吸收、红外的定量分析吸收光谱法都可应用一个相同的 ___朗柏比尔____定律。

其数学表达式为 ___ A = kcb或I t= I010-εbc_________ 。

5. 朗伯－比尔定律成立的主要前提条件是采用_平行单色光，均匀非散色介质_ 。

当入射辐射不符合条件时，可引起对比尔定律的___负_____ 偏离，此时工作曲线向 __浓度___ 轴弯曲。

6. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 __200～800nm _____________ 。

这是因为在该区间 __浓度测量的相对误差为最小_____ 。

7. 如图设 a、b 的浓度分别为c a和c b，在入射光波长为λ2时的摩尔吸收系数分别为ε2(a)和ε2(b)，则在使用 2.0 cm 的比色皿时，在λ2测得的总吸光度为 ___ 2ε2a⋅c a+ 2ε2b⋅c b________ 。

8. 紫外-可见光分光光度计所用的光源是 ___氢灯_______ 和 ____钨灯_______ 两种.9. 紫外-可见光谱法主要应用有:(1) ___一些无机、有机物的定性分析；___________________________________(2)____单组分及混合物的定量分析；___________________________________(3)______ 化合物结构的测定；_________________________________(4)______ 配合物化学计量比的确定；_________________________________(5)____ 化学平衡的研究___________________________________10. 双波长分光光度法的主要优点是:(1)___能克服光谱重叠干扰_______________________(2)____ 消除吸收池的误差______________________(3)____ 消除共存物吸收背景影响______________________(4)_____ 能直接进行混合物的测定_____________________11. 双光束分光光度计是将光源发出的光束分成___分成两路_______________, 分别进入____参比池__________________________和______试样池_____________________.12. 形成λ1和λ2两个单色光. 双波长方法的分析原理是基于_两个单色器；吸光度差值与待测浓度呈比例。

紫外—可见分光光度计的原理
紫外—可见分光光度计是一种常用的实验室仪器，用于测量溶液中吸光度的变化。

它基于紫外—可见光谱原理，通过测量样品在特定波长下吸收或透过光的能力来确定溶液中物质的浓度。

紫外—可见分光光度计的原理主要涉及三个方面：光源、光路和探测器。

首先，光源是紫外—可见分光光度计的重要组成部分。

常见的光源有氘灯和钨灯。

氘灯主要发射在紫外区域的光，而钨灯则主要发射在可见区域。

根据所需测量的波长范围，可以选择适当的光源。

其次，光路是样品和探测器之间的光传输路径。

紫外—可见分光光度计通常包
括一系列的光学元件，如光栅、反射镜和滤光片，用于精确控制光的传输和分散。

光栅是一种具有周期性凹槽的光学元件，通过调整光栅的角度，可以选择特定的波长成为入射光。

而反射镜用于将入射光线反射到样品容器中，以及将透射光线反射到探测器。

滤光片则用于滤除非目标波长的干扰光。

最后，探测器是紫外—可见分光光度计中用于检测透射或散射光强的元件。

常
见的探测器包括光电二极管（Photodiode）和光电倍增管（Photomultiplier Tube）。

这些探测器能够将光信号转换为电信号，并通过电路系统进行放大和处理，最终得到吸光度的数值。

总结来说，紫外—可见分光光度计的原理是利用光源产生特定波长的光，经过
光路的调节和选择，最后由探测器转化为电信号进行测量和分析。

通过这种原理，我们能够准确测量溶液中物质的浓度，为化学和生物实验提供了重要的工具。