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赛默飞分光光度计Evolution操作培训

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是目前实验室常用的紫外—可见光分析设备之一,适用于科研、高校教学、医药检测、环境监测及材料研究等领域。

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一、培训概述

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是目前实验室常用的紫外—可见光分析设备之一,适用于科研、高校教学、医药检测、环境监测及材料研究等领域。
本培训旨在帮助操作人员全面掌握仪器的结构组成、操作流程、校准与测量方法、常见问题处理及安全维护要点,确保在实际使用中达到数据准确、操作规范、记录完整的实验要求。


二、仪器组成与系统结构

1. 光学系统

仪器由光源系统、单色器、样品舱与检测器四部分组成:

  • 光源系统:由氘灯与钨卤素灯组成,覆盖 190–1100 nm 波长范围

  • 单色器系统:采用高精度凹面光栅,实现光波长分离与扫描;

  • 样品舱:用于放置比色皿或流通池,可配温控附件;

  • 检测器系统:采用硅光二极管或光电倍增管,实现光信号到电信号的高灵敏转换。

2. 控制与软件系统

Evolution 系列配备触控操作界面或电脑端软件(VisionLite / VisionPro),支持多语言显示和多种测量模式。
系统提供自动校准数据记录、标准曲线分析、光谱绘图及统计处理功能。

3. 硬件接口

仪器具备 USB、LAN、RS-232、Wi-Fi 等接口,可外接打印机、U 盘或实验室信息管理系统(LIMS)。


三、操作培训目标

培训结束后,学员应具备以下能力:

  1. 熟悉 Evolution 系列的基本结构与原理;

  2. 独立完成仪器启动、预热与初始化操作;

  3. 掌握空白校正、样品测量与光谱扫描流程;

  4. 能进行数据分析、标准曲线建立及报告输出;

  5. 具备仪器维护与常见问题排查能力;

  6. 理解安全操作规范与质量控制要求。


四、实验室操作环境要求

为确保测量精度与仪器稳定性,应满足以下条件:

  • 温度:20–25℃;

  • 相对湿度:40%–70%;

  • 环境光线:避免强光直射;

  • 电源:AC 220V ±10%,配备接地稳压电源;

  • 仪器应放置在稳固的防震实验台上,远离高频设备与水源。


五、仪器开机与初始化

1. 仪器开机

  • 检查电源连接是否牢固;

  • 打开主电源开关,系统自动启动自检程序;

  • 自检内容包括光源、光栅、电路及通信状态;

  • 若界面显示“Ready”或“System OK”,表示可进入操作界面。

2. 光源预热

氘灯与钨灯分别用于紫外区和可见区,预热时间约 15–20 分钟,以保证能量稳定。
光源能量不足会导致吸光度漂移,因此实验前必须完成充分预热。

3. 波长与光度校准

开机后系统自动执行波长校准;如提示偏差,可手动运行“Wavelength Calibration”。
吸光度校准需使用空白比色皿完成“Baseline Correction”,确保零点准确。


六、标准操作流程

1. 空白校正

空白溶液用于校正背景吸收与溶剂影响。
操作步骤:

  1. 选择“Blank”功能键;

  2. 将纯溶剂放入比色皿并置于样品架中;

  3. 执行“Measure Blank”命令;

  4. 系统自动设定该信号为 0.000 A。

2. 样品测量

  1. 将样品比色皿放入样品舱,确保方向一致;

  2. 选择测量模式(如固定波长、扫描、定量分析等);

  3. 设定参数:波长范围、步长、扫描速度、采样间隔等;

  4. 点击“Measure”开始测定;

  5. 测量结果自动显示并可保存。

3. 常用测量模式培训

(1)固定波长模式

  • 用于单波长吸光度或透过率测定;

  • 常用于核酸、蛋白质或药物溶液检测;

  • 操作简单、速度快。

(2)波长扫描模式

  • 用于获取完整吸收光谱;

  • 可确定 λmax(最大吸收峰);

  • 适用于未知样品特征分析。

(3)定量分析模式

  • 通过标准曲线法计算未知浓度;

  • 系统自动绘制 A–CA–CAC 曲线并计算方程;

  • 适用于药物含量与环境样品测定。

(4)时间扫描模式

  • 用于反应速率与动力学分析;

  • 在固定波长下持续记录吸光度变化;

  • 可导出数据用于速率常数计算。

(5)多波长模式

  • 同时在多个波长下测量吸光度;

  • 用于多组分混合体系或核酸纯度分析(A260/A280)。


七、数据处理与报告输出

1. 数据统计功能

系统自动计算:

  • 平均值、标准偏差(SD);

  • 光度差值(ΔA);

  • 线性回归方程与相关系数(R²);

  • 浓度计算结果与误差估计。

2. 光谱图形分析

  • 支持光谱平滑、放大、叠加、积分;

  • 可自动标注吸收峰与谷值位置;

  • 光谱图可导出为 PNG、PDF 或 CSV 文件。

3. 报告生成

  • 自动生成包含仪器编号、操作员、样品信息、时间、测量结果的完整报告;

  • 报告可直接打印或存储于 U 盘;

  • 支持导入 LIMS 系统,实现实验室数据共享。


八、实验数据质量控制

1. 校准验证

定期进行波长与吸光度校准:

  • 使用氧化钬滤光片校验波长准确度(偏差 ≤ ±0.3 nm);

  • 使用重铬酸钾标准溶液检验吸光度准确度(偏差 ≤ ±0.005 A)。

2. 重复性检查

同一样品连续测量三次,结果标准偏差应小于 0.002 A。

3. 空白稳定性

基线漂移应小于 ±0.0003 A/h,否则需重新校正。

4. 光源能量监控

仪器可自动检测氘灯与钨灯输出能量;当能量低于标准值时系统提示更换。


九、仪器维护与保养

1. 日常维护

  • 使用后立即关闭光源;

  • 清洁比色皿与样品舱,防止残留液体腐蚀;

  • 定期检查光学窗口是否有灰尘;

  • 使用专用防尘罩覆盖仪器。

2. 光源维护

光源类型寿命(小时)建议更换周期
氘灯1000–150012 个月
钨卤素灯200018 个月

光源更换步骤:

  1. 关闭仪器并冷却;

  2. 打开光源舱盖,拔出旧灯;

  3. 安装新灯后运行“Lamp Alignment”;

  4. 执行光源能量校验。

3. 样品舱与比色皿管理

  • 避免使用划伤或污染的比色皿;

  • 使用后立即用蒸馏水清洗并擦干;

  • 定期检查比色皿对称性与透光率。


十、常见问题与处理方法

问题现象可能原因处理措施
无法开机电源线松动或保险丝熔断检查连接并更换保险丝
吸光度波动大光源未预热、样品含气泡充分预热、重新取样
光谱曲线畸变光学系统污染或光栅偏移清洁光学部件、重新校准
无法保存数据存储空间不足或U盘异常删除旧数据、更换存储设备
屏幕无响应系统死机或电源不稳断电重启并检查电压

十一、安全操作规范

  1. 光源发出的紫外光具有辐射性,禁止直视光路;

  2. 液体样品操作时防止溅入仪器内部;

  3. 清洁时禁止使用含氨清洁剂或强碱溶液;

  4. 确保仪器接地良好,防止触电风险;

  5. 仅授权人员可进行内部维护与校准。


十二、实验案例示范

案例 1:核酸浓度测定

  1. 选择“DNA/Protein”模式;

  2. 在 230、260、280 nm 下自动测定吸光度;

  3. 系统计算 A260/A280 比值及核酸浓度;

  4. 记录数据并导出报告。

案例 2:药物含量定量分析

  1. 使用标准溶液建立 A–C 标准曲线;

  2. 测量未知样品吸光度;

  3. 软件自动计算浓度并生成曲线;

  4. 输出定量分析报告。

案例 3:化学反应动力学分析

  1. 选择“Kinetics”模式;

  2. 设定波长 340 nm、时间间隔 5 秒、总时长 300 秒;

  3. 测量反应吸光度变化;

  4. 根据曲线斜率计算反应速率常数。


十三、质量管理与培训考核

1. 培训考核项目

  • 操作规范性检查;

  • 光谱扫描准确度评估;

  • 数据记录完整性;

  • 仪器维护执行情况。

2. 记录与归档

每次操作均需填写《仪器使用记录表》,包括日期、操作人、样品编号、测量模式、结果摘要及备注。
数据应定期备份并保存在实验室服务器或 LIMS 系统中。


十四、培训总结与提升方向

通过系统培训,操作人员可熟练掌握 Evolution 系列分光光度计的操作技巧与应用方法。
在后续实践中,应注重以下方面的持续提升:

  • 深入理解光谱分析原理,提高数据判断能力;

  • 熟悉各测量模式的应用场景,实现快速切换;

  • 关注设备维护与环境控制,延长仪器使用寿命;

  • 加强数据管理意识,确保结果可追溯与可靠。