由于UV75IGD型紫外/可见分光光度计的结构原理比723型更具代表性,现重点以UV751GD型紫外/可见分光光度计为例进行介绍,以便读者能够更好地掌握分光光度计的检修技巧。图3—9所示为UV75IGD型紫外分光度计的结构框图。
图3-9 UV751GD型紫外分光度计的结构框图
UV751GD型紫外分光度计的整机结构分为主机和光源灯稳流稳压电源组件两个部分,这两个部分是连成一体的,主机中又分光学系统及光电转换电路、放大电路、模/数转换电路、单片机电路、打印机电路、稳压电源等部分。
(1)光学系统UV751 GD型仪器采用石英棱镜的单光束Littrow自准式光路,波长范围是195-1000nm,在波长195-320nm范围内,用氢灯为光源,在波长320-1000nm范围内用卤钨灯为光源,光学系统立体结构如图3 -10所示。
由光源灯1或3发出的辐射光束,照射到凹面镜2上,再反射到平面镜12,然后又90°反射至入射狭缝14,这点正好位于球面准直物镜16的焦距上,因此入射光束在物镜上反射后,就成为一束平行光射向石英棱镜15进行色散(该棱镜背面镀铝反射膜)该光束穿过石英棱镜,被棱镜底面反射后重新经过棱镜射出。由于光束在石英棱镜内的光程增加了一倍,所以色散后的光谱带加宽了,从棱镜色散后出来的光束回到准直物镜16反射后,就聚焦在出射夹缝4的刀口上形成按红、橙、黄、绿、蓝、紫排列的清晰谱带。由于出射狭缝的刀口宽度非常窄,整个谱带中仅有很少一部分光能射出刀口,所以仪器的单色光是很纯的入射狭缝14和出射狭缝4是由一组狭缝片控制的,同时开启或关闭。因此14和4的缝宽是一致的。为了减少因谱线在色散后呈弯曲影响到单色光的质量,因此把狭缝的二片刀口加工成弯曲的以便近似地吻合谱线的弯曲,改善仪器的波长分辨能力。
图3-10 光学系统立体图
1-光源灯(氖灯)2-凹面镜3-光源灯(卤钨灯)4-出射狭缝5-比色器6-红敏光电管7紫敏光电管8-光电管滑动架9-暗电流控制闸门 10-比色皿托架拉杆11-滤光片架12-平向镜13-石英透镜14入射狭缝15-石英棱镜16准直物镜
为了减少单色器内杂散光对于测量结果的影响,在出射狭缝后装有滤光片架11,其中共有三挡位置,分别安装了365nm及580nm玻璃光片各一片,滤光片架上另有一个不装滤光片的通光孔,可作一般分析时用,这是因为UV75IGD型仪器杂散光很小,在一般测试中可不用附加的滤色片。
单色光进入试样室进行光度测定,试样室中装着比色皿托架,托架中可放四只比色皿。根据测定波长,可采用透光面是玻璃或石英的比色吼。为了减少出狭缝后单色光束的发散程度,使光能量能够集中到达光电管阴极,在出射狭缝的外部安装了一块石英聚光透镜13。
仪器的主体部件是单色器,所有光学部件均装在一个坚固的铸铁盒内,此盒的后侧装置了一只可以旋下的干燥剂筒,以便及时更换干燥剂,保证光学元件不致受潮发霉而影响单色器的质量,单色器盒的右侧设置了狭缝机构,仪器的后侧固定在普光源灯室,狭缝系统的右侧依次固定着滤色片座、试样室及光电管暗盒等部件。
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