赛默飞分光光度计Evolution技术参数
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一、概述
赛默飞（Thermo Fisher Scientific）推出的 Evolution 系列分光光度计 是一类高性能紫外—可见光光谱分析仪器，覆盖波长范围宽、光学系统稳定、信号响应灵敏。
其设计理念在于通过高精度光学组件与智能控制软件，实现高重复性、高线性度和高分辨率的光谱测量。
该系列包括 Evolution 60S、201、220、350、600、300 UV-Vis 等型号，既适用于科研机构的精密分析，也适合高校教学、药品质量控制及环境检测。
仪器核心技术参数覆盖光学、电子、软件和机械系统四大方面，以下将分章节详述其结构与性能。
二、光学系统技术参数
1. 光学结构
Evolution 系列采用 双光源单光束或双光束光路结构，由氘灯和钨卤素灯组成宽谱光源系统。
光束经透镜组准直后进入单色器，利用高精度凹面光栅进行波长分光，再通过样品舱进入检测器。
光学系统的整体设计遵循低杂散光与高能量稳定性原则，所有光学元件均采用防反射镀膜材料，以提高透过率并减少能量损耗。
2. 波长范围
标准测量范围：190–1100 nm；
扩展范围：可通过外接附件延伸至 1200 nm。
该范围覆盖了紫外、可见及近红外区域，满足核酸、蛋白质、有机化合物及金属离子等多类样品的分析需求。
3. 波长精度与重复性
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 波长准确度 | ±0.3 nm（典型） |
| 波长重复性 | ±0.1 nm |
| 光谱带宽 | 1 nm（可调 0.5–2 nm） |
高精度光栅与步进电机控制系统确保每次波长扫描定位稳定，保证测量的重复性与可对比性。
4. 光源系统
| 光源类型 | 波段范围 | 典型寿命 |
|---|---|---|
| 氘灯（D₂ Lamp） | 190–350 nm | 1000–1500 小时 |
| 钨卤素灯（W Lamp） | 350–1100 nm | 2000 小时 |
光源切换自动完成，能量平滑过渡，无需人工干预。
光源电路采用恒流稳压供电结构，消除电压波动带来的强度变化。
5. 杂散光指标
杂散光：≤ 0.05% T（在 220 nm 与 340 nm 处测定）；
使用 NaNO₂ 或 KCl 溶液验证。
该指标保证高吸光度样品（A>3.0）仍能保持线性响应。
6. 基线稳定性与噪声
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 基线漂移 | ≤ ±0.0003 A/h |
| 噪声水平 | ≤ ±0.0002 A（在 500 nm 测定） |
基线稳定性与低噪声性能来源于光电放大电路的温度补偿设计，确保长时间测量可靠。
三、检测系统与电子性能参数
1. 检测器类型
不同型号配置以下检测系统：
硅光二极管检测器（Si Photodiode）：响应速度快、噪声低；
光电倍增管（PMT）检测器（部分型号，如 Evolution 600）：用于高灵敏度测量。
检测器信号经低噪声放大后进入高分辨率 A/D 转换器。
2. 模拟信号处理与转换
模拟增益范围：0–100 倍自动调节；
A/D 转换精度：24 位；
信号采样速率：高达 1 MHz；
信噪比（S/N）：优于 1500:1。
这些指标保证了弱信号样品的可检测性与高精度数据输出。
3. 光度范围与线性度
| 项目 | 指标 |
|---|---|
| 吸光度范围 | -0.3–3.5 A |
| 吸光度准确度 | ±0.002 A（在 1 A 时） |
| 吸光度重复性 | ±0.001 A |
| 光度线性 | ≤ ±0.3%（0–3 A 范围内） |
光度准确度由重铬酸钾标准溶液验证，确保符合 GLP 测量要求。
四、光谱扫描与分析性能
1. 扫描速度
可调范围广，支持从 50 nm/min 到 6000 nm/min 的多档扫描速度：
快速扫描：适合教学或样品筛查；
精细扫描：用于科研与结构分析。
2. 步长设置
波长步长可在 0.1–5 nm 间自由设定。
较小步长用于高分辨率光谱扫描，较大步长适合快速检测。
3. 时间响应性能
时间分辨率最高可达 0.1 秒/点，支持连续监控与时间扫描。
在动力学实验中，可实现对反应速率的实时跟踪。
4. 光谱带宽控制
光谱带宽可根据样品吸收特征调整，1 nm 为标准配置，可扩展至 0.5 nm 或 2 nm。
窄带宽模式可提高分辨率，宽带宽模式则增加能量输出，适合低浓度样品。
五、控制与软件系统
1. 操作平台
Evolution 系列采用 智能触控系统 或 电脑控制系统（VisionLite/VisionPro 软件），两种方式可互换。
2. 测量模式
仪器内置以下功能模式：
固定波长测定；
波长扫描；
定量分析（标准曲线法、双点法、多点法）；
时间扫描（动力学）；
多波长分析；
核酸与蛋白质测定模式。
3. 软件功能
自动峰值识别与积分；
标准曲线自动拟合与方程计算；
光谱平滑、背景扣除与差谱计算；
数据导出与报告生成（CSV、PDF、PNG 格式）；
多用户权限与审计追踪（符合 GLP/21 CFR Part 11 标准）。
4. 数据存储
内置存储容量：>1000 组实验数据；
支持外接 U 盘、网络服务器及云端同步。
六、机械与物理参数
| 参数项目 | 技术数据 |
|---|---|
| 尺寸 | 500 × 400 × 250 mm（典型） |
| 重量 | 约 14–18 kg（视型号而定） |
| 电源 | AC 220V ±10%，50/60Hz |
| 功耗 | 150 W（最大） |
| 操作环境温度 | 15–30℃ |
| 相对湿度 | 40%–70%，无凝结 |
| 样品舱容量 | 标准 10 mm 比色皿，可选 1–100 mm |
| 样品舱温控范围 | 室温–60℃（选配控温附件） |
仪器底部配备防震支架与散热风道，确保长时间运行稳定。
七、数据接口与扩展性能
1. 通讯接口
USB-A × 2（外设与数据存储）；
USB-B × 1（电脑连接）；
LAN（以太网）端口 × 1；
RS-232 或 Wi-Fi 模块（可选）。
2. 外接设备兼容
八、精度验证与质量控制
1. 波长校准标准
使用氧化钬滤光片进行波长标定：
特征峰：241.1 nm、279.4 nm、361.5 nm、453.7 nm；
校准偏差应 ≤ ±0.3 nm。
2. 吸光度校准
使用重铬酸钾溶液（0.006 mol/L）测定 235、257、313 nm 吸光度标准值。
偏差不得超过 ±0.005 A。
3. 杂散光检测
采用 1% NaNO₂ 溶液测试，测得透过率应 ≤ 0.05%T。
4. 重复性测试
同一样品测量 10 次，标准偏差 SD ≤ 0.001 A。
这些验证项目符合国际标准 ISO/IEC 17025 对分光光度计性能评估的要求。
九、性能特点与技术优势
1. 光学性能卓越
双光源系统实现全波段能量平滑；
光学组件高稳定性设计，减少热漂移；
非球面透镜与低杂散光光栅提升信号纯度。
2. 精密电子控制
数字化电源管理系统自动稳压；
高速步进电机实现精准波长定位；
模拟信号自动放大与零点补偿。
3. 智能操作系统
图形化界面操作简便；
一键切换测量模式；
自动报告生成、实时数据备份。
4. 多功能扩展性
可选配温控样品舱、自动比色皿架；
支持云端数据管理与远程监控；
可兼容多种附件满足不同实验需求。
十、典型应用性能
1. 生物与化学分析
蛋白质浓度测定（280 nm 吸收峰）；
核酸纯度与浓度（A260/A280 比值）；
酶反应速率监测与动力学分析。
2. 药物与环境检测
药物含量与纯度测定；
水质中氨氮、硝酸盐、磷酸盐定量；
工业废水金属离子比色分析。
3. 材料与光学研究
光学薄膜透射率测定；
染料吸收特性与稳定性研究；
聚合物老化与光降解分析。
十一、维护与使用寿命
1. 光源维护
| 光源 | 更换周期 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 氘灯 | 12 个月 | 更换后执行自动校准 |
| 钨灯 | 18 个月 | 避免指纹污染灯泡表面 |
2. 系统维护
每月执行基线检查；
每季度进行波长与吸光度校验；
每年由厂家工程师进行全面检修。
3. 使用寿命
主机平均设计寿命 ≥ 10 年；
核心光学元件保用 ≥ 5 年。
