双光束紫外可见分光光度计核心结构与光路设计

一、核心结构与光路设计

1. 光源系统
   • 氘灯：提供紫外区（190-400nm）光源，适用于核酸、蛋白质等生物大分子分析。
   • 钨灯：提供可见光区（400-1100nm）光源，适用于有机化合物、金属离子等分析。
   • 双光源切换：通过光路切换装置自动选择光源，确保全波段覆盖。
2. 分光系统
   • 单色器：采用光栅分光技术，将复合光分解为单色光，波长精度±0.3nm。
   • 波长扫描：通过光栅转角控制实现190-1100nm连续扫描，扫描速度可达2400nm/min。
3. 双光束光路
   • 光束分配：单色光经旋转扇形镜或切光器快速交替分为两束：
     • 参比光束：通过参比池（盛装空白溶剂）。
     • 样品光束：通过样品池（盛装待测溶液）。
   • 同步检测：两束光最终汇聚至同一检测器（光电倍增管），确保测量同步性。

二、信号检测与数据处理

1. 检测器工作原理
   • 光电倍增管：将光信号转换为电信号，灵敏度达10⁻¹⁵A。
   • 前置放大器：将微弱电流信号放大为电压信号，便于后续处理。
2. 信号处理流程
   • 对数运算：电子系统对参比光与样品光信号进行对数运算，直接输出吸光度（A）：
     $A=\log \left(\genfrac{}{}{0ex}{}{I^0}{I}\right)$
     其中，$I^0$为参比光强度，$I$为样品光强度。
   • 实时校正：通过参比光信号补偿光源强度波动、检测器漂移及电子噪声。