赛默飞分光光度计BioMate仪器介绍

分光光度计是现代实验分析中最常用的光谱检测仪器之一，广泛应用于化学分析、生物科学、医学检验、环境监测、食品安全及药物研究等领域。它通过测量物质对特定波长光的吸收或透过率，从而实现对物质定性和定量的分析。

产品详细

质保3年只换不修，厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、前言

赛默飞（Thermo Fisher Scientific）作为全球领先的科学仪器制造商，其推出的 BioMate 系列分光光度计 以高精度、易操作及稳定可靠著称，是实验室光谱分析设备中的典范。该系列兼具科研型与教学型功能，既能满足高精度研究实验的需求，又适合常规质量控制与日常分析使用。

本文将全面介绍赛默飞 BioMate 分光光度计的系统组成、性能特点、核心技术参数、光学原理、使用优势及适用领域，帮助使用者深入了解其设计理念与应用价值。

二、仪器总体概述

1. 产品定位

BioMate 系列分光光度计是赛默飞公司针对生命科学与分析化学研究领域开发的高性能通用型分光光度仪。
其设计目标在于实现宽波长范围、高测量稳定性和智能化数据处理，以满足科研、教学、制药及工业检测等多层次应用需求。

2. 技术发展背景

随着光电检测技术与微处理系统的不断进步，现代分光光度计已由传统模拟仪器向数字化、模块化和智能化方向发展。BioMate 系列正是基于这一理念，采用先进的光电信号采集系统、自动波长控制装置和嵌入式数据分析平台，从而在稳定性、灵敏度和操作便捷性上均达到国际先进水平。

3. 系列分类

根据功能与配置不同，BioMate 系列主要包括：

BioMate 3S：标准科研型仪器，具备全波长扫描、定量分析与动力学测定功能；
BioMate Plus：增强型型号，配置高分辨率检测器与更强数据管理能力；
BioMate Advanced：智能化版本，支持网络数据传输、云存储与多用户管理。

所有型号均兼容标准 10 mm 光程比色皿，并支持温控附件及自动进样系统扩展。

三、光学与电子系统结构

1. 光学系统组成

BioMate 分光光度计采用 双光源单光束或双光束光路设计，核心组件包括：

光源系统：

氘灯（D₂ Lamp）用于紫外区（190–350 nm）；
钨卤素灯（W Lamp）用于可见至近红外区（350–1100 nm）。
仪器可自动或手动切换光源，保证全波段覆盖与能量平滑衔接。

单色器系统：
采用高精度凹面光栅结构，实现波长分辨与色散。光栅步进电机控制精度可达 ±0.1 nm。
样品舱：
设计有防散射光结构，兼容石英、光学玻璃及塑料比色皿。部分型号支持控温与自动比色皿转台。
检测系统：
使用高灵敏硅光二极管检测器，具有快速响应和低噪声特性。
信号处理系统：
光电信号经模数转换后由中央处理单元计算吸光度、透过率或浓度值。

2. 光学路径原理

光源发出的光经过透镜汇聚并进入单色器，经过光栅分光后获得单一波长的光束。光束穿过样品比色皿后，其透过光强被检测器接收。
系统通过比较入射光强与透射光强的比值计算出透过率 $T$ ，并由此得到吸光度 $A$ ：

$A = -\log_{10}T$

再根据朗伯–比尔定律 $A = ε b c$ ，可实现定量分析。

3. 电子控制系统

BioMate 内置高性能微处理芯片，可实现：

波长自动定位与校准；
光源能量实时监控；
数据自动采集与曲线绘制；
系统自诊断与错误报警。

四、主要性能参数

项目	技术指标
波长范围	190–1100 nm
波长准确度	±0.3 nm
波长重复性	±0.1 nm
光谱带宽	1.0 nm（可选 2 nm）
吸光度范围	-0.3–3.5 A
吸光度准确度	±0.002 A
光度重复性	≤0.001 A
杂散光	≤0.05% T（在 220 nm 和 360 nm 测试）
基线稳定性	≤0.0003 A/h
光源系统	氘灯 + 钨卤素灯自动切换
检测器	高灵敏硅光二极管阵列
显示方式	彩色触控液晶屏
数据接口	USB、LAN、Wi-Fi（部分型号）
操作语言	多语言支持（含中文）

这些参数体现了 BioMate 在光学精度、信号稳定性和操作智能化方面的综合性能优势。

五、功能与特色

1. 多模式测量功能

BioMate 内置多种分析模式，适应不同实验需求：

固定波长测定：在指定波长下测量吸光度或透过率；
波长扫描：在给定波段范围内获取完整光谱曲线；
定量分析：建立标准曲线实现浓度计算；
时间扫描：记录吸光度随时间变化的动力学过程；
多波长测定：一次测量多个波长，适用于多组分混合样。

2. 智能数据处理

内置软件可自动执行计算与绘图：

计算平均值、标准偏差与回归方程；
自动识别峰值与谷值；
实时绘制光谱并支持平滑、积分与曲线叠加；
一键生成报告并导出为 PDF、CSV 或图像格式。

3. 高稳定性与低噪声设计

光学舱采用全密封式防尘结构，配合金属防震底座和温度补偿电路，有效降低环境干扰。即使在长时间连续运行下，基线漂移也能保持在 ±0.0003 A 以内。

4. 操作便捷性

触控操作界面设计直观，具有图标式导航菜单；支持中英文快速切换，并提供操作提示与错误校正。
系统支持自动识别比色皿位置、存储样品信息及实验记录，极大提升实验效率。

5. 数据安全与溯源

BioMate 配备多级用户权限管理，可区分管理员、操作员与审核员。所有测量记录均带有时间戳与操作日志，符合 GLP 与 ISO17025 实验室数据完整性要求。

六、应用领域

1. 生命科学研究

蛋白质浓度测定（280 nm 吸收峰）；
核酸纯度分析（260/280 比值计算）；
酶活性与动力学反应监测；
细胞生长曲线与代谢产物分析。

2. 化学与药物分析

药物含量测定与纯度鉴定；
金属离子比色反应测定；
有机化合物紫外吸收光谱表征；
反应速率与化学平衡常数研究。

3. 环境监测与水质检测

水体中氨氮、硝酸盐、磷酸盐含量测定；
工业废水中重金属离子检测；
环境样品中有机污染物吸光谱分析。

4. 食品与农业检测

食品中添加剂或色素含量分析；
农药残留比色定量；
营养成分和蛋白质含量测定。

5. 教学与科研培训

在高校和研究机构中，BioMate 被广泛用于实验教学演示与学生科研训练。其直观的操作界面与稳定的测量性能，帮助学习者掌握光谱分析的基本原理与实验技能。

七、技术优势分析

1. 光学性能优越

采用精密凹面光栅及优化光路设计，保证波长分辨率高、光强均匀。
低杂散光与高信噪比确保即使在低浓度样品测定中仍具高灵敏度。

2. 自动化与智能化控制

系统可实现自动波长扫描、光源切换、基线校正与数据存储，显著降低人为操作误差。

3. 模块化设计

支持多种外接附件，如恒温控制器、微量样品架、流通池和自动进样装置，满足不同实验需求。

4. 数据兼容与网络化

可通过 USB、局域网或无线方式将数据传输至电脑或云平台，实现远程数据管理与共享。

5. 稳定性与寿命长

氘灯和钨灯均采用长寿命设计，配合节能控制模式，可连续运行数千小时，减少维护成本。

八、仪器校准与维护

1. 校准项目

校准类型	校准方法	校准周期
波长校准	使用氧化钬滤光片	每季度一次
吸光度校准	使用重铬酸钾标准溶液	每半年一次
杂散光检测	使用 NaNO₂ 溶液	每年一次
光源能量检测	系统自检功能	每月一次

2. 日常维护

每次使用后清洁比色皿与样品舱；
关闭光源前让其冷却数分钟；
避免样品溅入光学窗口；
长期停用时断电并加盖防尘罩；
定期由专业人员进行内部清洁与校正。

3. 故障诊断与自检

BioMate 具备智能自检系统，可自动检测光源、光栅、电路及检测器状态。若发现异常，界面会提示“Lamp Low”、“Wavelength Error”等警告信息。
通过“Diagnostic”菜单可查看详细报告，以便用户或工程师及时处理。

九、使用注意事项

仪器放置应避免阳光直射与强电磁干扰；
使用石英比色皿时，避免接触酸碱或有机溶剂腐蚀；
样品体积应覆盖光路中心线，避免气泡产生；
每次测定前进行空白校正；
避免长时间空光路扫描，以防光源过热；
若更换光源或滤光片，应重新执行校准程序。

十、未来发展趋势

随着光谱技术与数据科学的融合，分光光度计正向智能化与网络化方向发展。未来 BioMate 系列将可能具备以下功能：

基于人工智能的自动识谱与成分识别算法；
云端实验数据管理与多终端协同分析；
微量样品和高通量自动检测模块；
更节能的固态光源与免维护光学系统。

这些进步将进一步提升仪器的精度与应用广度，使光谱分析更高效、更智能。

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