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、概述

赛默飞 Evolution 系列分光光度计 是一款高性能紫外–可见光分析仪器，具备 高灵敏度、宽波段、快速扫描 的特点。
其“光谱扫描（Spectral Scan）”功能是仪器最核心的分析模式之一，通过在指定波长范围内连续测量样品的吸光度或透射率，生成完整的光谱曲线，以揭示物质在不同波长下的光学特征。

光谱扫描是进行物质定性分析、吸收峰确定、成分检测及材料特性研究的基础。Evolution 系列在扫描速度、波长精度与数据分辨率等方面表现优异，能够满足科研、教学、制药、环境监测和材料研究等多领域的需求。

二、光谱扫描的基本原理

2.1 光谱扫描定义

光谱扫描是指仪器通过控制光栅或单色器，使光源产生的连续光逐步变化波长，并测量样品对各波长光的吸收或透射程度，从而得到 吸光度（A）或透射率（%T）随波长（λ）变化的曲线图。

数学表达式：

A(λ)=−log⁡(I(λ)I0(λ))A(\lambda) = -\log \left(\frac{I(\lambda)}{I_0(\lambda)}\right)A(λ)=−log(I0(λ)I(λ))

其中：

• I0(λ)I_0(\lambda)I0(λ)：空白或参比光强；

• I(λ)I(\lambda)I(λ)：样品透射光强。

2.2 光谱扫描的意义

光谱扫描不仅揭示物质吸收峰（λmax）所在位置，还能反映：

• 分子结构与能级跃迁信息；

• 化合物纯度与组成差异；

• 反应过程中的光谱变化；

• 色度与光学性质参数。

三、Evolution 光谱扫描系统结构

3.1 光学系统组成

1. 光源系统：氘灯（190–360 nm）与钨卤灯（360–1100 nm），自动切换；

2. 单色系统：高分辨率全息光栅，波长定位精度 ±0.2 nm；

3. 样品舱系统：支持标准比色皿、微量比色皿及固体反射附件；

4. 检测系统：硅光二极管或光电倍增管检测器，响应线性优异；

5. 控制系统：由 Thermo Insight 软件进行扫描控制与数据采集。

3.2 光谱扫描特点

• 扫描速度可调：10–3600 nm/min；

• 波长范围：190–1100 nm；

• 分辨率（带宽）：0.5–5 nm 可调；

• 信号平均次数：1–10 次；

• 支持自动平滑与漂移校正。

四、光谱扫描操作流程

光谱扫描需按照标准化步骤执行，以确保结果稳定可靠。

4.1 仪器准备

1. 检查电源与连接线是否完好；

2. 预热光源 10–15 分钟，保证光强稳定；

3. 清洁比色皿并检查有无划痕或气泡；

4. 确认实验环境（温度 25 ±2 ℃，湿度 45–60%）。

4.2 软件启动与模式选择

• 打开 Insight / Insight Pro 软件；

• 选择“Spectral Scan（光谱扫描）”模式；

• 新建实验文件并输入样品名称、编号、操作人等信息。

4.3 参数设置

4.4 空白校正

• 在参比光路中放入空白溶液；

• 点击“Blank”按钮，仪器自动记录基线；

• 进行光谱基线校正，消除背景干扰。

4.5 样品扫描

1. 将样品比色皿放入样品架；

2. 点击“Start Scan”；

3. 软件实时显示吸光度随波长变化的曲线；

4. 扫描完成后自动保存数据文件。

五、光谱扫描参数优化

光谱扫描结果的质量取决于参数设置的合理性。

5.1 带宽选择

带宽（Slit Width）决定光谱分辨率：

5.2 扫描速度

扫描速度越快，数据点间隔时间越短，但信噪比可能下降。
建议选择：

• 低速（100–300 nm/min）：高精度分析；

• 中速（600 nm/min）：常规分析；

• 高速（≥1200 nm/min）：样品多、时间紧时使用。

5.3 平滑与平均

为减少噪声，可设置：

• 信号平均次数：3–5 次；

• 平滑点数：7–15 点。

平滑后光谱曲线更平滑，便于峰值判断。

六、光谱扫描数据的类型与结构

光谱扫描结果通常包含以下数据内容：

数据文件可导出为 CSV、TXT、XLSX 或 INS 格式。

七、光谱扫描曲线分析

7.1 吸收峰识别

软件自动识别局部极大值位置并标注 λmax。
常用分析指标：

• 主峰 λmax：主要吸收峰位置；

• 副峰 λ’：其他次级吸收峰；

• 吸收肩峰：说明分子中存在能级重叠。

7.2 峰形分析

• 窄峰：说明样品纯度高，电子跃迁单一；

• 宽峰：可能存在杂质或分子间相互作用；

• 双峰：常见于共轭体系或混合物。

7.3 光谱差异比较

Evolution 软件可叠加多条光谱曲线，用于：

• 不同样品的比较；

• 时间序列光谱变化；

• 温度或pH影响研究。

八、光谱扫描在定性分析中的应用

光谱扫描是定性分析的重要工具。

8.1 化合物识别

通过比对吸收峰 λmax 与标准物质光谱，可判断化合物类型。
例如：

• 苯环化合物在 250–270 nm 处有特征吸收；

• 羰基化合物在 300–350 nm 区域有 n→π* 吸收峰。

8.2 杂质检测

纯物质应呈现单一光谱曲线。
若出现额外吸收峰或峰位偏移，则可能存在杂质或溶剂污染。

8.3 反应监测

通过实时扫描反应体系，可观察光谱变化趋势，判断反应进程与产物生成情况。

九、光谱扫描在定量分析中的辅助作用

虽然定量分析通常采用固定波长模式，但光谱扫描在确定最佳检测波长方面具有重要意义。

1. 扫描样品全光谱，找到 λmax；

2. 在 λmax 附近选择吸光度最大且稳定的波长；

3. 在定量模式中以该波长进行浓度测定。

该方法能显著提高定量分析的灵敏度与准确度。

十、光谱扫描误差与校正

10.1 波长误差

来源：光栅定位偏差或光源不稳。
校正方法：使用氧化钬滤片验证标准峰（241.5、361.5、536.3 nm）。

10.2 光度误差

来源：检测器非线性或光源漂移。
校正方法：使用标准吸收滤片或重铬酸钾溶液验证。

10.3 噪声与漂移

• 原因：环境振动、电源不稳；

• 对策：使用稳压器、延长积分时间、开启平滑算法。

十一、光谱扫描实验实例

实例一：DNA 紫外吸收光谱

• 扫描范围：200–350 nm；

• 吸收峰 λmax：260 nm；

• 特征：A260/A280 比值反映纯度；

• 应用：核酸定性与纯度评估。

实例二：苯甲酸溶液光谱

• 扫描范围：200–400 nm；

• 吸收峰：228 nm（π→π*），273 nm（n→π*）；

• 意义：用于有机化合物结构识别。

实例三：染料溶液扫描

• 扫描范围：400–700 nm；

• 峰值 λmax：520 nm；

• 应用：色度分析与材料光吸收研究。

十二、光谱扫描数据处理

12.1 峰值计算

软件可自动或手动选定吸收峰进行积分，输出峰面积、峰高及 λmax 值。

12.2 差光谱分析

通过样品光谱与参比光谱相减，可得到差光谱，用于痕量分析或组分分离研究。

12.3 基线修正

若出现基线漂移，可使用自动基线拟合工具（多项式或线性）进行修正。

12.4 数据导出与报告

• 导出格式：CSV、PDF、INS；

• 报告内容：样品编号、扫描参数、峰值表、光谱图；

• 可直接生成实验报告或科研论文图表。

十三、光谱扫描性能指标

这些指标保证了 Evolution 光谱扫描的高稳定性与数据精确度。

十四、光谱扫描注意事项

1. 光源未充分预热会导致信号不稳；

2. 比色皿透光面必须清洁；

3. 样品浑浊或含气泡会引起散射误差；

4. 扫描速度过快可能导致峰形畸变；

5. 高吸光度样品应适当稀释；

6. 每次实验前应重新执行空白校正。

十五、光谱扫描在科研与工业中的应用

Evolution 的高扫描速度与自动峰值识别功能，使其成为科研与工业光谱检测的标准化工具。

十六、光谱扫描质量控制

16.1 每日检查

• 执行光源强度测试；

• 检查波长准确度；

• 校验空白基线稳定性。

16.2 每月验证

• 使用标准滤片验证吸收峰位置；

• 检查光度线性与信噪比；

• 对比前期数据，确保长期稳定。

16.3 校准记录

• 所有扫描参数与校准数据应记录于实验日志；

• 保存校准报告以满足 GLP/GMP 审核要求。

十七、光谱扫描的优势总结

• 高精度波长定位：±0.2 nm 确保吸收峰准确；

• 快速扫描能力：3600 nm/min 支持高通量分析；

• 智能算法支持：平滑、漂移校正、自动峰值识别；

• 宽光谱覆盖：190–1100 nm 满足多领域应用；

• 数据处理全面：支持叠加、差光谱与报告输出；

• 重复性高：A 重复性 ±0.001，曲线再现性优良。