實(shí)驗(yàn)室分析儀器--紫外-可見分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)概述
（一）單光束紫外-可見分光光度計(jì)
單光束紫外-可見分光光度計(jì)只有一束單色光、一只吸收池和一只光電轉(zhuǎn)單色光換器，其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
這類儀器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、操作方便，主要適于做定量分析，但是雜散光、光源波動(dòng)和電子學(xué)噪聲都不能抵消，故光度準(zhǔn)確度差。許多單光束儀器與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)了全波段的自動(dòng)掃描，這類儀器的光路結(jié)構(gòu)不同于通常的單光束儀器，從光源發(fā)射的復(fù)合光先通過樣品吸收池，再由光柵進(jìn)行色散，色散后單色光為短聚焦，能量較強(qiáng)，直接由光二極管陣列檢測(cè)器接收。
（二）準(zhǔn)雙光束紫外-可見分光光度計(jì)
準(zhǔn)雙光束紫外-可見分光光度計(jì)有兩束單色光、一只吸收池、兩只光電轉(zhuǎn)換器，其組成如圖2所示。
它有兩束光，可抵消光源波動(dòng)和部分電子學(xué)噪聲，但不能消除雜散光，光度準(zhǔn)確度好于單光束儀器。
（三）雙光束紫外-可見分光光度計(jì)
雙光束紫外-可見分光光度計(jì)有兩束單色光、兩只吸收池，但光電轉(zhuǎn)換器可以是兩只的也可以是一只的，目前國際上雙光束紫外-可見分光光度計(jì)絕大多數(shù)是只有一只光電轉(zhuǎn)換器的儀器，其組成如圖3所示。
單色光分為兩束的方法有兩種：一種是在單色器和樣品室之間裝置一個(gè)旋轉(zhuǎn)扇形反射鏡（切光器），使單色光轉(zhuǎn)變?yōu)榻惶娴膬墒猓謩e通過參比池和樣品池，然后將兩透射光束聚焦到同一檢測(cè)器，它交替接收兩光路的光信號(hào)，檢測(cè)器輸出信號(hào)的大小決定于兩光束強(qiáng)度比；另一種利用光束分裂器和反射鏡來獲得兩個(gè)分離光束，采用前一種分時(shí)雙光束形式的分光光度計(jì)較為普遍。
雙光束分光光度計(jì)的電子測(cè)量系統(tǒng)有兩種類型：光學(xué)零位平衡式和電學(xué)比例記錄式。在光學(xué)零位平衡式儀器中，來自樣品和參比的信號(hào)直接輸?shù)剿欧R達(dá)，當(dāng)兩者信號(hào)不等時(shí)，伺東服馬達(dá)帶動(dòng)位于參比光路中的光楔，使兩者信號(hào)達(dá)到平衡。在電學(xué)比例雙光束系統(tǒng)中，切光器置于樣品池和參比池之前，將單色光調(diào)制成一定頻率的斷續(xù)光后交替通過樣品池和參比池，然后在檢測(cè)器中產(chǎn)生相應(yīng)的樣品信號(hào)和參比信號(hào)，由解調(diào)器將兩個(gè)信號(hào)分開，并測(cè)量?jī)尚盘?hào)之比。采用電學(xué)比例記錄式電子測(cè)量系統(tǒng)的雙光束分光光度計(jì)較為普遍。
由于雙光束紫外-可見分光光度計(jì)有兩束光，光源波動(dòng)、雜散光、電子學(xué)噪聲等的影響都能部分抵消，故光度準(zhǔn)確性好。雙光束的儀器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較貴。雙光束儀器便于進(jìn)行自動(dòng)記錄，在短時(shí)間內(nèi)可記錄全波段范圍內(nèi)吸收光譜，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。
（四）雙波長(zhǎng)紫外-可見分光光度計(jì)
有兩個(gè)單色器，產(chǎn)生波長(zhǎng)分別為λ1和λ2的兩束單色光，通過切光器交替入射到吸收池，經(jīng)檢測(cè)器變成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)電子學(xué)系統(tǒng)處理，轉(zhuǎn)化為兩束光之間的吸光度差值ΔA，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
雙波長(zhǎng)紫外-可見分光光度計(jì)主要用于多組分試樣的測(cè)定。
（五）高速動(dòng)力學(xué)分光光度計(jì)
高速動(dòng)力學(xué)分光光度計(jì)是指全譜掃描速度<0.1s，具有時(shí)間分辨本領(lǐng)的快速掃描吸收光譜的分光光度計(jì)，主要應(yīng)用于測(cè)量快速反應(yīng)中瞬態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物的吸收光譜和吸光度。這類儀器的檢測(cè)器采用光電二極管陣列（PDA）檢測(cè)器或電荷耦合器件，其快速掃描裝置包括多道光探測(cè)器（MCPD）、高速存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)處理裝置和監(jiān)視示波器等。
這類儀器的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意見圖5該光學(xué)系統(tǒng)采取了多色器位于樣品室之后的光路設(shè)計(jì)方案，快門控制入射光柵的光通量，為避免光源切換，采用背透氘燈，氘燈后向開有通光小孔，其他光源的光可以通過此小孔。色散器件選用消像差平場(chǎng)全息凹面光柵，檢測(cè)器采用帶石英窗、光譜響應(yīng)范圍為200~1000nm的增強(qiáng)型CCD。
（六）AOTF分光光度計(jì)
AOTF分光光度計(jì)是用聲光可調(diào)諧濾光器（ acousto-optic tunable filter AOTF）作單色器的分光光度計(jì)。AOTF是一種建立在光學(xué)各向異性介質(zhì)的聲光衍射原理上的電調(diào)諧濾波器，它利用新型的聲光功能晶體材料（如TeO2、石英）和壓電晶體換能器等制成。當(dāng)輸入一定頻率的射頻信號(hào)時(shí)，AOTF會(huì)對(duì)入射多色光進(jìn)行衍射，從中選出波長(zhǎng)為的單色光，單色光波長(zhǎng)入和射頻頻率f相關(guān)，只要通過電信號(hào)的調(diào)諧即可快速隨機(jī)改變光的輸出波長(zhǎng)。AOTF分光光度計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖6
（七）便攜式紫外-可見分光光度計(jì)
傳統(tǒng)紫外-可見分光光度計(jì)一般體積大，只適于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。20世紀(jì)70年代后，隨著電子技術(shù)、固態(tài)多通道檢測(cè)技術(shù)、平場(chǎng)凹面全息光柵技術(shù)、光纖技術(shù)和觸摸屏技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)便攜式紫外-可見分光光度計(jì)成為可能。它是由小型化色散系統(tǒng)、小型化集成光纖光源、電池、觸摸屏和主電路板組成的。以平場(chǎng)凹面全息光柵和多通道檢測(cè)器組成的散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖7所示。光源采用紫外-可見光纖光源，其內(nèi)部安裝鎢燈和氘燈并集成了供電電源，光源出口處安裝標(biāo)準(zhǔn)樣品池支架，測(cè)試樣品用樣品池或測(cè)試探針置于系統(tǒng)外部。
