双光束紫外分光光度计基本原理与构造

1.1基本原理


  由光源D(或W)发出的复合光,经分光器G色散为单色光,此单色光经旋转扇形镜调制为1500转/分钟的交变信号,并分成S和R两束。此两束光分别通过样品池和参比池而到达接受器B。扇形镜构造如图2-2所示,R为反射光束,S为透射光束,D为不透也不反的背景,因此,由接受器(光电倍增管)输出如图2-3所示的电信号。与扇形镜同步旋转的编码器分别控制三路信号的通断,使之依次通过放大、转换及运算处理系统,并将扣除背景D之后的透射比输出。


2.2构造
  由光源D(或W)发出的光能,经反射镜M1聚焦在入射狭缝S处。入射狭缝置于准光镜M2的前焦点上,故经M2反射后的光束变为平行光束,其相对口径为D/f=1/7.5。经光栅G(1200L/mm)色散后,由M3聚焦在出射狭缝S`处。这一单色器采用了对称式布置的Zeny-Turner系统。从而保证了轴外象差的自动平衡和较低的杂散光。M2与M3是完全相同的一对球面镜,保证了光路系统的完全对称。
  在入射狭缝前,置有消除高级次光谱的截止滤光片F,扫描过程中,滤光片自动切换。
  通过出射狭缝的单色光,经M4反射及旋转扇形镜(CH)调制后,交替投射在反射镜M5、M6上,从而使光束分成频率为25C/S的双光束(及R和S两束光),它们经M5、M6分别聚焦在样品池和参比池上,通过样品池和参比池后,再经过M7、M8交替会聚到光电倍增管的接受面上。因为该仪器采用了双光束不等比100%T自动平衡原理,两束光是从不同角度入射到接受器靶面的。
  旋转扇形镜(CH)的结构如图3-2所示,在3600范围内分作四部分,1/4为反射部分,1/4为透射部分,其余为既不透射也不反射的背景。当反射部分进入光路时,参比光束到达接受器,而当透射部分进入光路时,则样品光束到达接受器。当背景反射不可能完全为0时,将有一个很低电平的信号输出,因而接受器输出了如图3-3所示的电信号。


2.2.4光源转换
  仪器光源由氘灯和溴钨灯组成,换灯波长可在340-360nm之间选择,通常情况下为360nm。本仪器的光源转换是通过转动反射聚焦镜M1实现的。M1的转动则是由微机控制步进电机驱动的。M1的转动中心线与电机轴线一致,在灯座旁设有检零片,当检零片通过光电开关时,就给出了步进电机转动的初始位置,其结构原理如图2-9所示。
  
2.2.5电路原理

  被调制的光信号投射在光电倍增管上,转换成相应的电信号,由于光电倍增管是一种高阻抗电流器件,所以前置放大器采用高阻抗输入,以转换成电压信号,并线形地进行适度放大。被放大了的模拟信号,馈入A/D转换单元,转换成数字量,最终通过微型计算机进行适当的数据处理,并通过终端装置显示或打印出被测样品的谱图。为了提高整机系统的测光精度,A/D转换采用12bit集成电路,其转换精度达1/4096。
  为了能够有效地进行信号分离工作,将产生同步信号的旋转编码器与产生调制光信号的扇形镜同步运转,这样同步信号永远地与扇形镜的调制频率同步,从而完成仪器一系列横坐标控制功能。
  仪器在波长扫描过程中,自动的改变负高压电平,从而平稳地进行整机系统增益的调节,以保证仪器正常地进行工作。

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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2009年6月24日 已被浏览 2243 次 〖 打印本文