分光光度計數(shù)據(jù)采集原理

分光光度計數(shù)據(jù)采集原理

1.1 雙光束分光光度計原理
分光 光 度計利用的基本原理是郎伯特一比爾(Larnbert一Beer)定律，即溶液的吸光度Abs與溶液的吸收系數(shù)a，濃度C，液層的厚度L成正比。

即:式中:T為透過率，Ia為人射光強，I}為透過光強。每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜曲線，通過測量不同波長處待測物質(zhì)的吸光度或透過率值得到其吸收譜線，與已知譜線比較即可鑒別該物質(zhì)或測定該物質(zhì)的濃度。常用分光光度計基本結構如圖1所示，由光源、單色儀、樣品池、探測器、放大器、記錄儀6部分組成。

圖1 分光光度計基本結構框圖
雙光 束 分 光光度計光路結構如圖2所示。由鎢燈和氛燈分別提供可見光和紫外光的連續(xù)光源。單色儀將光束分為單色光后通過一個快速轉動的扇形旋轉鏡將光一分為二分別打到樣品池和參照池上，以此消除光源變化帶來的誤差(因此稱為雙光束式分光光度計)，用同一個探測器(光電倍增管PMT)交替接收透過的光強信號。

1.2 分光光度計信號特征
信號 處 理 過程如圖3所示。透過樣品池光束I和參考池光束Io，通過旋轉鏡M交替打到光電倍增管上，其輸出信號經(jīng)運放IC,放大成to -F L，再經(jīng)與旋轉鏡M同步的開關so,si 將信號分離為i。和i。參考信號io與標準電壓E之差通過運放ICz放大后控制PMT(打拿極)電壓，使得i。與E保持一致。在參考信號連續(xù)控制PMT的負電壓下測量樣品信號可以消除電壓及光源的波動影響，提高測量精度。此時樣品信號i輸出為與樣品池的透過率成正比的電壓信號，也可再經(jīng)對數(shù)運算電路得到與吸光度值成正比的連續(xù)變化的模擬電壓信號。此電壓信號變化速率主要由波長掃描速度和記錄儀走紙速度決定，為低頻信號。數(shù)量級為0-100mv的模擬電壓信號輸出到記錄儀經(jīng)放大后驅(qū)動描記電路，使電信號轉換為記錄筆的機械動作從而畫出吸收(或透射)光譜曲線。由上可知分光光度計輸出信號是與所測參數(shù)成線性關系的電壓模擬量信號，易于利用數(shù)字電路處理。

圖3 測量信號處理框圖