紫外可見分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)有許多類型，不同類型的光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)測(cè)量方法和結(jié)果都有一定影響，下面，我們介紹幾種常用分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)。
（－）單光束光學(xué)系統(tǒng)：它是分光光度計(jì)中最簡(jiǎn)單的和應(yīng)用最普遍的一種。它的特點(diǎn)是只有一條光束。通過交換參比和樣品的位置，使其分別進(jìn)入光路。在參比（溶劑）進(jìn)入光路時(shí)，調(diào)零。然后將樣品進(jìn)入光路的信號(hào)和參比信號(hào)進(jìn)行比較，就可在顯示器上讀出樣品的透過率和吸光度。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 單光束分光光度計(jì)由于在每個(gè)波長都需要變換參比和樣品的位置，所以只能手動(dòng)，不能掃描吸收光譜。它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用也有一定限制，但如配置程序控制和打印裝置，則對(duì)一些常規(guī)的定量測(cè)定（如醫(yī)院化驗(yàn)室）還是比較適用的。
    國產(chǎn)754型、WFD－SA型、WFZ800D型分光光度計(jì)，以及國外的貝克曼DU型、島津 QC－50、QR－50、日立 EPU－2A型、希爾格 H700型、C－4型等都屬于這種類型的儀器。
（二）雙光束光學(xué)系統(tǒng)：?jiǎn)喂馐止夤舛扔?jì)雖簡(jiǎn)單價(jià)廉，但有如下缺陷：即它要求在整個(gè)測(cè)定過程中光源必須穩(wěn)定不變；另外光電轉(zhuǎn)換器和放大器如有不規(guī)則的特性會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來誤差。為克服上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙光束分光光度計(jì)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。 

 雙光束分光光度計(jì)的光路設(shè)計(jì)基本與單光束相似。差別在于雙光束分光光度計(jì)的單色器的出射狹縫和樣品室之間加了一個(gè)光束分裂器或斬波器，它的作用是以一定頻率把一個(gè)光束交替分成兩路。使一路經(jīng)過參比溶液，另一路經(jīng)過樣品溶液，然后由一個(gè)檢測(cè)器交替接收（或兩個(gè)匹配檢測(cè)器分別接收）參比信號(hào)和樣品信號(hào)。接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)后，由前置放大器放大，最后由顯示系統(tǒng)顯示透光度或吸光度。為了保持參考光路在不同的波長有恒定光電流輸出，常采用兩種設(shè)計(jì)方法： 
一種是采用光電倍增管，電壓恒定，但狹縫寬度隨波長而變化；另一種是采用狹縫寬度恒定，但光電倍增管電壓隨波長而變化。后者便于在相同測(cè)定條件下對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，雙光束方式測(cè)定程序大大簡(jiǎn)化，不僅可直接讀數(shù)、記錄結(jié)果和數(shù)字顯示，而且可進(jìn)行“全波段自動(dòng)掃描”，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析，直接打印出分析結(jié)果，再加上附件的設(shè)置，更加擴(kuò)展了它的使用范圍。因此雙光束分光光度計(jì)發(fā)展很快，使用更加普遍，比單光束分光光度計(jì)要優(yōu)越得多。

（三）雙波長／雙光束分光光度計(jì)：由于單、雙光束分光光度計(jì)都不能克服因非特征吸收信號(hào)（如試液混濁引起的散射，比色皿-空氣界面與比色皿-溶液界面的折射差別等）的影響而帶來測(cè)量中的誤差。為此提出了雙波長測(cè)定法，用雙波長分光光度計(jì)來測(cè)定高濃度試樣的混濁試樣以及多組分混合物的定量分析具有很大的優(yōu)越性，提高了靈敏度和準(zhǔn)確度。

從圖3可知雙波長分光光度計(jì)的基本原理是：從同一個(gè)光源發(fā)出的光分成兩束，分別經(jīng)過兩個(gè)單色器，得到兩束具有不同波長（λ1和λ2）的單色光，利用切光器使這兩束光以一定的時(shí)間間隔交替地照射到同一個(gè)試樣池。經(jīng)過光電倍增管和電子控制系統(tǒng)，在記錄器上顯示出兩束光（λ1和λ2）的吸光度差⊿A，即⊿A=Aλ1－Aλ。只要λ1和λ2選擇得適當(dāng)（被測(cè)物在一個(gè)波長上有最大吸收峰，在另一個(gè)波長上則不吸收或很少吸收；而非檢測(cè)物對(duì)兩種波長的吸收是相同的），⊿A就為消除了非特征吸收影響（或稱扣除了“背景吸收”）的吸光度。

如圖4所示，設(shè)在雙波長測(cè)定中，入射到試樣池的兩束光強(qiáng)度相同，對(duì)應(yīng)波長分別為λ1和λ2，其中AS為背景吸收，則有Aλ1＝K1CL＋AS1  Aλ2＝K2CL＋AS2若λ1和λ2選擇適當(dāng)，則可認(rèn)為 AS1= AS2= AS，即背景吸收相同，這樣透過試樣池的兩束光的吸光度差值為?⊿A= Aλ1－Aλ2=（K1－K2·CL  ⊿A= Aλ1－Aλ2=（K1－K2·CL
從上式可看出：⊿A與被測(cè)組分的濃度C成正比。這就是雙波長分光光度法定量分析的依據(jù)。 
下面以吸收點(diǎn)法測(cè)定二組分混合物中單個(gè)組分的含量為例，說明雙波長分光測(cè)定的特點(diǎn)。如圖4所示，圖中A為干擾組分的吸收光譜；B為待測(cè)組分的吸收光譜；C為A和B的混合物的吸收光譜。選擇A組分顯示相等吸光度的兩個(gè)波長λ1和λ2，則不管A組分濃度如何變化⊿A= Aλ1－Aλ2=0因此測(cè)定混合物C在λ1和λ2的吸光度差值，實(shí)際上就是B組分在λ1和λ2的吸光度差。由此可直接求得B組分的含量。
    這里必須指出：根據(jù)吸收曲線選擇λ1和λ2時(shí)，應(yīng)滿足以下兩個(gè)基本條件，即干擾組分在這兩個(gè)波長應(yīng)具有相同的吸光度，使干擾組分濃度的變化不影響測(cè)量值。其次，被測(cè)組分在這兩個(gè)選定波長的吸光度差值應(yīng)足夠大，以便有足夠的靈敏度。
 從上述分析可看出，雙波長分光光度計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)。首先它不用參比溶液，只用一個(gè)待測(cè)溶液，完全扣除了背景噪聲的干擾，也大大提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度，可用于微量成分的測(cè)定；其次可用于相互有干擾的多組分混合物中，不經(jīng)分離可直接進(jìn)行各組分的分析。對(duì)于生物材料、醫(yī)藥、食品等試樣的分析具有特殊重要意義。