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赛默飞分光光度计Evolution使用方法

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是目前实验室中广泛应用的高性能紫外—可见光光谱分析仪器之一。其设计兼顾精度、稳定性与易操作性,适用于生命科学、化学分析、环境监测、制药检测及教学科研等领域。

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一、前言

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是目前实验室中广泛应用的高性能紫外—可见光光谱分析仪器之一。
其设计兼顾精度、稳定性与易操作性,适用于生命科学、化学分析、环境监测、制药检测及教学科研等领域。

掌握规范的使用方法不仅能提高实验效率和数据准确性,还能延长仪器寿命、减少误差和维护成本。
本文从仪器启动到数据导出,对 Evolution 系列分光光度计的完整使用过程进行详细阐述。


二、仪器构成与技术特点概述

在学习使用方法前,应了解仪器的基本结构与核心功能模块。

1. 主要组成部分

  1. 光源系统:采用氘灯(D₂)与钨卤素灯(W)双光源结构,覆盖 190–1100 nm 波段。

  2. 单色器系统:全反射光栅结构,具备高波长分辨率和低杂散光特性。

  3. 样品舱:配备标准 10 mm 比色皿架,可选恒温附件或多单元样品架。

  4. 检测系统高灵敏度硅光二极管或光电倍增管检测器,信噪比高。

  5. 控制系统:集成 VisionLite/VisionPro 软件,用于数据采集、分析与报告输出。

2. 技术特点

  • 波长范围:190–1100 nm;

  • 吸光度范围:0–4.0 A;

  • 波长精度:±0.3 nm;

  • 自动光源切换与基线校正;

  • 支持固定波长、扫描、动力学和定量模式;

  • 数据导出支持 CSV、PDF、XML 格式。


三、使用前的准备工作

1. 环境要求

  • 环境温度 20–25℃,湿度 40%–70%;

  • 仪器放置在稳固、防震、远离直射光的台面上;

  • 保持空气干燥、无腐蚀性气体;

  • 确保电源电压稳定(AC 220V ±10%)。

2. 仪器检查

  • 检查电源线、USB 数据线连接是否牢固;

  • 确认样品舱内部无灰尘或液体残留;

  • 检查氘灯、钨灯是否安装正确;

  • 打开样品舱盖,确认比色皿槽清洁无污迹。

3. 比色皿准备

  • 选用材质适当的比色皿:

    • 紫外区域使用石英比色皿;

    • 可见区域使用光学玻璃比色皿。

  • 检查比色皿透明度,无划痕与指纹;

  • 比色皿方向固定一致(刻线朝向一致);

  • 外壁保持干燥,内壁无气泡。


四、仪器启动与系统初始化

1. 开机步骤

  1. 打开电源开关;

  2. 等待系统启动自检(包括光源与检测模块);

  3. 软件界面显示 “Ready” 状态后方可操作;

  4. 光源预热 15–20 分钟,保证输出稳定。

2. 进入操作界面

打开配套软件(VisionLite 或 VisionPro),系统默认进入主菜单界面,显示以下主要功能:


五、测量模式选择与设置

1. 固定波长测量

用于在指定波长下测定样品吸光度或透过率。

操作步骤:

  1. 选择 “Fixed Wavelength” 模式;

  2. 输入波长值(如 350 nm);

  3. 设定单位(A 或 %T);

  4. 插入空白比色皿并执行 “Blank” 校正;

  5. 插入样品比色皿并点击 “Measure”;

  6. 记录吸光度结果。

2. 光谱扫描模式

用于获取样品在特定范围内的吸收光谱。

  1. 选择 “Scan” 模式;

  2. 设定起止波长(如 200–800 nm);

  3. 选择扫描速度与带宽;

  4. 执行空白校正;

  5. 点击 “Start Scan”,系统自动绘制光谱曲线;

  6. 结果可导出或叠加比较。

3. 时间扫描模式

用于动态反应测定(如酶活性或化学反应速率)。

  1. 选择 “Kinetics” 模式;

  2. 设定波长、时间间隔与总时长;

  3. 空白校正后开始测量;

  4. 软件实时绘制吸光度随时间变化曲线。

4. 定量分析模式

用于测定样品浓度并生成标准曲线。

  1. 选择 “Quantitative” 模式;

  2. 测量一系列标准溶液吸光度;

  3. 自动生成 A–C 曲线及回归方程;

  4. 测量未知样品吸光度,软件自动计算浓度。

5. 多波长测量

适用于样品在多个特征波长下吸收分析。
系统可同时测量多个波长并输出平均吸光度值。


六、样品测量流程

1. 样品准备

  • 溶液应澄清透明,无悬浮颗粒;

  • 吸光度范围应控制在 0.2–1.0 A;

  • 若浓度过高需稀释至适宜范围;

  • 样品与空白使用相同溶剂体系。

2. 测量步骤

  1. 打开样品舱盖,放入空白比色皿;

  2. 点击 “Blank” 进行基线校正;

  3. 取出空白比色皿,换入样品比色皿;

  4. 点击 “Measure” 开始测量;

  5. 系统自动显示吸光度或透过率数值;

  6. 若测多组样品,可使用自动编号功能记录。

3. 数据保存

  • 测量结果自动显示于软件数据表格中;

  • 用户可设置文件命名规则与保存路径;

  • 支持批量保存与导出。


七、数据处理结果输出

1. 数据分析

系统可自动完成以下分析:

  • 计算平均值与标准偏差;

  • 拟合标准曲线并计算相关系数 R²;

  • 自动生成统计表与趋势图。

2. 报告生成

通过 “Report” 菜单可一键生成完整报告,包括:

  • 仪器编号与操作员信息;

  • 实验日期与样品编号;

  • 测量参数与结果表;

  • 光谱图与标准曲线。

3. 数据导出格式

格式用途说明
CSV适合 Excel 数据分析
PDF实验报告归档与打印
XMLLIMS 系统导入
TXT简易文本记录

八、结果校验与精度控制

1. 波长校验

  • 使用氧化钬滤光片检测波长准确度;

  • 允许误差范围 ±0.3 nm。

2. 吸光度校验

  • 使用标准吸光片或重铬酸钾标准溶液进行验证;

  • 偏差不应超过 ±0.005A(在 1.0A 范围内)。

3. 重复性测试

同一样品连续测量 10 次,计算标准偏差 σ:

σ≤0.0005Aσ \le 0.0005Aσ0.0005A

表示仪器稳定性合格。


九、常见问题与解决措施

问题可能原因解决方法
吸光度漂移光源未预热充分预热 15–20 分钟
基线波动大样品舱污染或温度不稳清洁舱体、保持恒温
无法识别光源灯泡老化或接触不良更换光源
吸光度异常高比色皿有气泡轻拍比色皿排泡
光谱曲线不平滑光源能量不足重新校准能量或更换灯

十、维护与保养

1. 日常维护

  • 每次使用后关闭光源并盖防尘罩;

  • 保持样品舱干净、无液体残留;

  • 定期检查风扇与散热孔是否畅通;

  • 每月执行一次基线与波长校准。

2. 光源维护

  • 氘灯寿命约 1500 小时,钨灯约 2000 小时;

  • 更换灯泡后执行 “Lamp Alignment” 校准;

  • 使用原厂配件以确保光谱精度。

3. 清洁规范

  • 禁止用强酸或含氨清洗液清洁光学部件;

  • 使用无水乙醇与无尘布轻擦外表面;

  • 定期检查比色皿透光率。


十一、安全操作规范

  1. 避免直视光源,防止紫外辐射损伤眼睛;

  2. 使用仪器时保持双手干燥,防止触电;

  3. 不得在仪器上方堆放液体或重物;

  4. 使用前确认电源接地良好;

  5. 若长时间不使用,应拔掉电源插头并存放于干燥处。


十二、实验应用案例

实验任务:测定溶液吸光度与浓度关系

  1. 配制不同浓度的重铬酸钾标准溶液;

  2. 选择固定波长 350 nm;

  3. 执行空白校正;

  4. 分别测定各溶液吸光度;

  5. 绘制标准曲线:

    A=0.016C+0.001,R2=0.9997A = 0.016C + 0.001, \quad R^2 = 0.9997A=0.016C+0.001,R2=0.9997

  6. 测量未知样品吸光度并计算浓度。

结果表明,Evolution 系列测量线性好、重复性高,满足定量分析要求。


十三、实验室标准化操作建议

  1. 建立统一的命名与存档规范;

  2. 每季度进行一次性能验证;

  3. 不同操作者应使用个人登录账户;

  4. 记录每次操作日志与校准数据;

  5. 保持软件与固件版本最新。


十四、数据质量与可追溯性

  • 所有测量数据自动记录时间戳与操作者 ID;

  • 系统日志保存操作历史,满足审计追踪要求;

  • 支持与实验室信息管理系统(LIMS)同步;

  • 具备数据加密与防篡改机制,确保结果可靠。