雙光束紫外分光光度計基本原理與構造

由光源D（或W）發(fā)出的復合光，經(jīng)分光器G色散為單色光，此單色光經(jīng)旋轉扇形鏡調制為1500轉/分鐘的交變信號，并分成S和R兩束。此兩束光分別通過(guò)樣品池和參比池而到達接受器B。扇形鏡構造如圖2-2所示，R為反射光束，S為透射光束，D為不透也不反的背景，因此，由接受器（光電倍增管）輸出如圖2-3所示的電信號。與扇形鏡同步旋轉的編碼器分別控制三路信號的通斷，使之依次通過(guò)放大、轉換及運算處理系統，并將扣除背景D之后的透射比輸出。


2．2構造
　　由光源D（或W）發(fā)出的光能，經(jīng)反射鏡M1聚焦在入射狹縫S處。入射狹縫置于準光鏡M2的前焦點(diǎn)上，故經(jīng)M2反射后的光束變?yōu)槠叫泄馐�，其相對口徑為D/f=1/7.5。經(jīng)光柵G（1200L/mm）色散后，由M3聚焦在出射狹縫S`處。這一單色器采用了對稱(chēng)式布置的Zeny-Turner系統。從而保證了軸外象差的自動(dòng)平衡和較低的雜散光。M2與M3是完全相同的一對球面鏡，保證了光路系統的完全對稱(chēng)。
　　在入射狹縫前，置有消除高級次光譜的截止濾光片F，掃描過(guò)程中，濾光片自動(dòng)切換。
通過(guò)出射狹縫的單色光，經(jīng)M4反射及旋轉扇形鏡（CH）調制后，交替投射在反射鏡M5、M6上，從而使光束分成頻率為25C/S的雙光束（及R和S兩束光），它們經(jīng)M5、M6分別聚焦在樣品池和參比池上，通過(guò)樣品池和參比池后，再經(jīng)過(guò)M7、M8交替會(huì )聚到光電倍增管的接受面上。因為該儀器采用了雙光束不等比100％T自動(dòng)平衡原理，兩束光是從不同角度入射到接受器靶面的。
　　旋轉扇形鏡（CH）的結構如圖3-2所示，在3600范圍內分作四部分，1/4為反射部分，1/4為透射部分，其余為既不透射也不反射的背景。當反射部分進(jìn)入光路時(shí)，參比光束到達接受器，而當透射部分進(jìn)入光路時(shí)，則樣品光束到達接受器。當背景反射不可能完全為0時(shí)，將有一個(gè)很低電平的信號輸出，因而接受器輸出了如圖3-3所示的電信號。


2．2．4光源轉換
　　儀器光源由氘燈和溴鎢燈組成，換燈波長(cháng)可在340-360nm之間選擇，通常情況下為360nm。本儀器的光源轉換是通過(guò)轉動(dòng)反射聚焦鏡M1實(shí)現的。M1的轉動(dòng)則是由微機控制步進(jìn)電機驅動(dòng)的。M1的轉動(dòng)中心線(xiàn)與電機軸線(xiàn)一致，在燈座旁設有檢零片，當檢零片通過(guò)光電開(kāi)關(guān)時(shí)，就給出了步進(jìn)電機轉動(dòng)的初始位置，其結構原理如圖2-9所示。
  
2．2．5電路原理

　　被調制的光信號投射在光電倍增管上，轉換成相應的電信號，由于光電倍增管是一種高阻抗電流器件，所以前置放大器采用高阻抗輸入，以轉換成電壓信號，并線(xiàn)形地進(jìn)行適度放大。被放大了的模擬信號，饋入A/D轉換單元，轉換成數字量，最終通過(guò)微型計算機進(jìn)行適當的數據處理，并通過(guò)終端裝置顯示或打印出被測樣品的譜圖。為了提高整機系統的測光精度，A/D轉換采用12bit集成電路，其轉換精度達1/4096。
　　為了能夠有效地進(jìn)行信號分離工作，將產(chǎn)生同步信號的旋轉編碼器與產(chǎn)生調制光信號的扇形鏡同步運轉，這樣同步信號永遠地與扇形鏡的調制頻率同步，從而完成儀器一系列橫坐標控制功能。
　　儀器在波長(cháng)掃描過(guò)程中，自動(dòng)的改變負高壓電平，從而平穩地進(jìn)行整機系統增益的調節，以保證儀器正常地進(jìn)行工作。