Thermo Scientific 紫外-可见分光光度计详尽介绍
一、概述
紫外-可见分光光度计是一种常用于定性和定量分析的光学仪器，通过测定物质对紫外和可见光区域特定波长光的吸收程度，判断其种类与浓度。赛默飞（Thermo Scientific）作为分析仪器领域的重要厂商，其推出的紫外-可见分光光度计涵盖多系列产品，适用于科研、医疗、教育、环境、制药、食品等多个行业领域。
赛默飞的光度计产品支持多种波长分析模式，具备高灵敏度、高重复性与稳定性的光学系统，能满足不同实验类型的光谱分析需求。其产品设计注重用户操作效率与数据管理功能，符合实验室规范使用场景。
二、工作原理
Thermo 紫外-可见分光光度计的基础原理是朗伯-比尔定律（Beer–Lambert Law）。当单色光通过一定厚度的样品溶液时，部分光被样品吸收，其吸光度与物质浓度和光程成正比。
公式表示如下：
A = ε·c·l
其中：
A：吸光度（Absorbance）
ε：摩尔吸收系数（L·mol⁻¹·cm⁻¹）
c：溶液浓度（mol·L⁻¹）
l：光程长度（cm）
通过测量某一波长下的吸光度，仪器可推算出样品中目标物质的浓度。
三、仪器构造与组成
1. 光源系统
Thermo 紫外-可见分光光度计常采用双光源配置：
氘灯：主要提供190–350 nm紫外区域的光
钨灯：提供350–1100 nm可见及近红外光
仪器根据波长自动切换光源，实现不同波段的无缝分析。
2. 单色器系统
利用凹面光栅或全息光栅实现对复合光的分光。通过调节光栅角度来选取所需波长。部分型号配置双光栅以提升分辨率。
3. 样品室
支持多种比色皿（1 cm、10 mm、微量池、可调光程池），部分型号支持自动样品架与温控功能。
4. 检测器
采用硅光电二极管或光电倍增管，负责接收透射或反射后的光信号，并转化为电信号进行数据分析。
5. 控制系统与软件
多数型号配备内置触控屏，或通过外部电脑运行配套软件，实现数据采集、分析、存储、打印等操作功能。
四、主要型号及技术参数举例
以下列出 Thermo 科学旗下几类代表性紫外-可见分光光度计型号及其典型参数：
1. GENESYS 系列（如 GENESYS 50、150、180）
适用场景：教学实验、常规分析、研发实验室
2. Evolution 系列（如 Evolution 201、300）
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 光学结构 | 双光束设计 |
| 波长范围 | 190 – 1100 nm |
| 带宽 | 可调（1 nm、2 nm、4 nm） |
| 波长精度 | ±0.5 nm |
| 光度范围 | -3.0 至 +3.0 Abs |
| 数据合规性支持 | 可选 CFR Part 11 模块 |
| 控制方式 | 外接电脑 + 专用软件（Insight 或 VISION） |
适用场景：质量控制、法规实验、医药及高精度研究
五、功能特点
1. 多分析模式支持
单波长测定
多波长测定
标准曲线定量分析
动力学测量
色度/浊度测定
2. 自动光源与光程调节
设备可根据波长区域和吸光度强度自动切换灯源及光程，提升结果线性范围。
3. 动力学功能
支持监控样品吸光度随时间变化，用于酶活性分析、生化反应速率测量等实验。
4. 结果图谱实时可视化
测量过程中可即时查看样品的吸收图谱，有助于判断溶液纯度与成分。
5. 数据存储与导出
多用户管理功能（部分型号支持）
支持多种文件格式（CSV、TXT、PDF）
数据加密与访问控制（高端型号）
六、使用流程简介
启动仪器与预热
开启光源，氘灯/钨灯预热时间一般为10–30分钟，稳定后方可测量。比色皿准备与空白校准
用空白溶液进行系统校准，设定透过率为100%，吸光度为0。设定波长或扫描参数
选择所需测量波长、扫描范围与速度。样品测定
插入样品比色皿，记录吸光度或获取完整光谱。结果分析与导出
可进行定量计算、图谱对比、浓度换算等操作，结果保存至设备或导出至计算机。
七、应用领域
1. 生命科学与生物医药
核酸、蛋白质浓度与纯度检测
药品成分定量分析
酶动力学反应分析
2. 化学与材料
溶液中金属离子、络合物吸收分析
催化剂反应速率测量
染料、颜料、聚合物透光性分析
3. 食品与农业
食品中维生素、糖类、酸度、色素等成分分析
农残留物吸收定量
饮品浊度检测
4. 环境科学
水质检测（氨氮、磷酸盐、COD）
土壤溶出液中重金属分析
大气颗粒物浸提样品分析
5. 工业与质量控制
化妆品色度、紫外透光性检测
涂料、塑料、胶体材料的光谱特性分析
工艺用水透明度与吸光度标准测量
八、维护与注意事项
| 项目 | 操作建议 |
|---|---|
| 光源更换 | 氘灯与钨灯寿命有限，应定期检测能量水平，必要时更换 |
| 比色皿管理 | 使用前应无气泡、无划痕、洁净干燥 |
| 软件与固件更新 | 建议使用原厂提供更新包，确保系统兼容与功能完整 |
| 校准周期 | 每6–12个月进行一次完整校准（波长、光度、杂散光等） |
| 电气与环境要求 | 避免强光直射、震动、高湿，连接稳定电源 |
| 灯源预热与关机操作 | 使用结束后等待灯源冷却再关机，延长光源寿命 |
九、常见问题与处理方式
| 问题情况 | 可能原因与建议处理方式 |
|---|---|
| 波长偏移或读数不准 | 检查光栅是否污染或光源老化，建议校准 |
| 吸光度波动大 | 样品未充分混匀，比色皿有气泡或未对齐 |
| 光谱异常或图形断裂 | 检查检测器是否受污染，重新清洁或重启系统 |
| 软件无法连接或识别设备 | 检查数据线与USB接口，重装驱动程序 |
| 测量值明显偏高/偏低 | 校准不完整或光程误差，建议重新设定空白样品 |
十、总结
赛默飞紫外-可见分光光度计在结构设计、性能控制和数据处理等方面具备较强综合能力，适应不同实验需求。其设备系列涵盖基础教学型、中端研发型与高端法规支持型，能够为生命科学、化工、食品、环境、医药等领域提供可靠的光谱分析手段。合理的维护制度、标准的操作流程与系统化软件支持，有助于提高实验效率、保障数据可靠性。
