CN102175331B - 一种快速测定光源波长及光强分布的方法 - Google Patents

一种快速测定光源波长及光强分布的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种快速测定光源波长及光强分布的方法，将紫外灯置于自制的不锈钢密封装置中，密封以免光线外泄，然后再将自制的不锈钢密封装置置于紫外可见分光光度计测量光路中遮住测量光路，同时保持参比光路畅通，开启光度计，待基线扫描完成后，每隔一段时间对待测光源进行测量，将测试结果代入吸光度公式，根据所测得的紫外光谱图，得出待测紫外灯的波长及光强分布。此方法具有操作简单，测定速度快，扫描波长范围广，成本低的特点。

Description

一种快速测定光源波长及光强分布的方法
技术领域
本发明涉及一种光学测定方法，特别涉及一种快速测定光源波长及光强分布的方法。
背景技术
紫外光用途广泛，利用紫外光可以光催化降解有机物，还能够利用紫外光进行杀菌。紫外灯输出光的波长及光强分布不同，其催化降解有机物能力不同。紫外光光源的波长和强度分布的测量是研究紫外线杀菌和各种光化学反应的基础。目前紫外线光强的测量主要有物理法、生物法、灭菌率法。物理方法主要利用辐照度计和专用的光谱仪；生物方法有红斑效应法，灭菌率法；化学方法包括各种气、液相化学露光计，如碘化钾法、草酸铁法、二苯酮法等。然而辐照度计法每次只能测定设定波长的光强，无波长自动扫描功能，且手动扫描波长范围窄（UVC辐照度计：200-320nm；UVA+UVB辐照度计：290-390nm），而具有自动扫描功能的光谱仪价格比较昂贵。化学方法和生物方法测定光源波长及光强的方法操作过程繁琐，需要进行一系列的化学或生物反应，且计算很复杂。
发明内容
本发明是针对紫外线光强的测量过程繁琐，测试仪器昂贵的问题，提出了一种快速测定光源波长及光强分布的方法，利用一般实验室配备的自动扫描记录式紫外可见分光光度计测定紫外灯的波长及光强分布，测定速度快，扫描波长范围广并且成本低。
本发明的技术方案为：一种快速测定光源波长及光强分布的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）自制的装置：装置四周密闭，装置一侧开一窗口，窗口正对且大于分光光度计测量光路通道，窗口上安装一片薄玻璃；
2）将紫外灯放进自制的装置里面，紫外灯光可通过窗口外泄；
3）将放入紫外灯的自制的装置放进紫外可见分光光度计中，挡住测量光路中的光线，保持紫外可见分光光度计参比光路畅通，自制的装置的窗口正对测量光路通道，打开紫外灯，用待测紫外灯的光代替测量光路中的光；
4）设置参数，开始基线扫描，消除背景值；
5）待基线扫描完成，开始对待测紫外线灯光源进行检测，每隔设定时间扫描一次，保存每一次的光谱图，重复扫描过程进行分析；
6）将扫描结果代入吸光度公式                                               
Figure 440670DEST_PATH_IMAGE002
，其中式中，A为吸光度，I0为分光光度计参比光的光强，I为待测光源光强，利用所测得的紫外光谱图，得出待测紫外灯的波长及光强分布。
所述自制的装置为不锈钢材质。
所述紫外可见分光光度计选用具有波长扫描功能的紫外可见分光光度计。
本发明的有益效果在于：本发明快速测定光源波长及光强分布的方法，具有操作简单，测定速度快，扫描波长范围广，成本低的特点。
附图说明
图1为本发明快速测定光源波长及光强分布方法示意图；
图2为本发明原扫描光谱图；
图3为本发明解读后的光源波长及光强分布图。
具体实施方式
如图1所示快速测定光源波长及光强分布方法示意图，自制的装置1为不锈钢材质，待测紫外灯放在装置里面。装置四周密闭，在装置靠近检测器一侧开一小窗口2，小窗口2正对且略大于分光光度计测量光路3通道，小窗口上安装一片薄玻璃，以调节光强，避免对检测器造成损伤。根据紫外-可见分光光度计的使用方法，使参比光路4保持畅通，用自制的装置1挡住测量光路3，用待测紫外灯的光5代替测量光路中的光。测量后在读数器上会显示出吸光度与波长的关系。根据紫外光谱图和吸光度公式
Figure 357811DEST_PATH_IMAGE002
，其中式中，A为吸光度，I0为分光光度计参比光的光强，I为待测光源光强，得出待测紫外灯的波长及光强分布。
测试具体步骤为：
1.将紫外灯放进加工好的装置里面，密封；
2.将该装置放进紫外可见光度计中，置于紫外可见分光光度计测量光路中遮住测量光路，同时保持紫外可见分光光度计参比光路畅通，打开分光光度计的紫外灯；
3.设置好各参数，开始基线扫描，消除背景值；
4.待基线扫描完成，接通待测光源电源，开始对待测光源进行检测，每隔一段时间扫描一次。重复几次该过程；
5.测量结果解读，根据吸光度与相对光强I的关系式，进而求得紫外灯的相对光强。
利用此方法，在紫外可见分光光度计中对紫外灯波长及光强分布的进行扫描。紫外可见分光光度计采用的是具有波长扫描功能的日立U-3310型号；利用自制的不锈钢装置，装置留一小窗口用来透过光线，小窗口外面用一块玻璃挡住一部分光线，以免光线太强对仪器造成损伤，紫外灯的主波长为253.4nm，功率20W。
第一步：将紫外灯放进加工好的装置里面，密封，放置紫外灯光外泄。
第二步：将该装置放进紫外可见分光光度计中，挡住测量光路中的光线，打开紫外灯。注意装置不能挡住参比光路的光线。
第三步：设置好测定的参数，其中扫描速度为300nm/min，扫描波长范围为190nm - 400nm，开始基线扫描。
第四步：待基线扫描完成，开始对光源进行检测。每隔2min扫描一次。保存好每一次的光谱图，图2为原扫描光谱图。
第五步：测量结果解读，根据紫外光谱图和吸光度公式，得出待测紫外灯的波长及光强分布。图3为解读光谱图，从图3能够清楚地看出待测紫外灯波长分布范围及在各波段的光强分布。

Claims (3)

1.一种快速测定光源波长及光强分布的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）装置（1）：装置四周密闭，装置（1）一侧开一窗口（2），窗口（2）正对且大于
分光光度计测量光路通道，窗口（2）上安装一片薄玻璃；
2）将紫外灯放进装置（1）里面，紫外灯光可通过窗口（2）外泄；
3）将放入紫外灯的装置（1）放进紫外可见分光光度计中，挡住测量光路中的光线，保持紫外可见分光光度计参比光路畅通，装置（1）的窗口（2）正对检测器，打开紫外灯，用待测紫外灯的光代替测量光路中的光；
4）设置参数，开始基线扫描，消除背景值；
5）待基线扫描完成，开始对待测紫外线灯光源进行检测，每隔设定时间扫描一次，保存每
一次的光谱图，重复扫描过程进行分析；
将扫描结果代入吸光度公式                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中式中，A为吸光度，I0为分光光度计参比光
的光强，I为待测光源光强，利用所测得的紫外光谱图，得出待测紫外灯的波长及光强分布。
2.根据权利要求1所述快速测定光源波长及光强分布的方法，其特征在于，所述装置（1）为不锈钢材质。
3.根据权利要求1所述快速测定光源波长及光强分布的方法，其特征在于，所述紫外可见分光光度计选用具有波长扫描功能的紫外可见分光光度计。
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