CN2270972Y - 荧光分光光度计紫外-可见吸收附件 - Google Patents

Abstract

一种荧光分光光度计紫外-可见吸收附件包括池架和散射池体，池架由散射池体架和比色皿架并排相连而成，侧面设处于荧光计光路上的贯通孔，散射池体设池体和池体内的散射物质，池体置于散射池体架中，池体的外侧与池架的内壁吻合。利用物质的散射性质和荧光计的同步扫描功能在商品荧光计上进行物质的紫外-可见分光光谱分析，以极低的成本，使荧光分光光度计具备荧光分析和紫外-可见吸收分析两种功能，达到一机两用的目的。

Description

荧光分光光度计紫外—可见吸收附件

本装置涉及一种分光光度测定的装置。

荧光分光光度法和紫外—可见分光光度法都是重要且有效的光谱化学分析手段，通常荧光分光光度法的灵敏度比紫外—可见分光光度法高3个数量级左右，有时甚至更高，但它只适用于吸光后能发荧光的物质，而紫外—可见分光光度法适用于所有吸光物质，应用范围广。紫外—可见分光光度计与荧光分光光度计在仪器上的主要差别由方法的原理所决定，前者有一个单色器，在入射方向上检测；后者有入射和出射两个单色器，在入射垂直方向上检测。这种差别使它们成为两类不同的仪器和分析方法，用户资金投入较多，而且限制了它们在许多方面的应用。多年来，有不少试图将这两类仪器合二为一的尝试。李昌厚等(《液相色谱仪紫外分光/荧光检测器研制》，分析仪器，1989，4：16)提出一种一机两用的方案，它采用两套检测系统，但它仅仅限于根据两种仪器光路上的差别，在光路上，液池后设分光检测器和荧光检测器。

本发明创造的目的旨在提供一种可拆卸附件，利用物质的散射性质和荧光计的同步扫描功能在商品荧光计上进行物质的紫外—可见分光光谱分析，使荧光分光光度计和紫外—可见分光光度计结合，实现一机两用。

本装置包括池架和散射池体，池架由散射池体架和比色皿架并排相连而成，池架采用硬质材料制成，散射池体架和比色皿架的侧面开设处于荧光计光路上的贯通孔；散射池体由池体和池体内的散射物质组成，池体置于散射池体架中，池体的外侧与池架的内壁吻合，池体材料为透光物质。

池架采用各种硬质材料制成，如钢，铸铁，铝合金，铜，硬塑料等，其结构可有发射光路池架，激光光路池架或两用池架3种形式，对于发射光路池架结构形式，散射池体架置于比色皿架的前端；对于激光光路池架结构形式，散射池体架置于比色皿架的后端；对于两用池架结构形式，设1个散射池体架和2个比色皿架，形成“L”形，2个比色皿架分别置于散射池体架的前、后端，可分别用于激发光路和发射光路上的测定。

池架的尺寸依散射池体尺寸而定，可在一定范围内变化。

散射池体架和比色皿架中的池体材料可以相同，也可以不同。通常两者可采用方形管的结构形式，各侧边的贯通孔呈圆形，方形，长条形，椭圆形等，也可以省去两者相连接的侧边，即两者的口径均为“”形，其开口对接。

池体可分薄型，方型，连体型3种，池体的尺寸可在一定范围内变化。池体材料为透光物质，如石英玻璃，光学玻璃，普通玻璃，有机玻璃，空气等。散射物质置于池体内，相应为石英玻璃、光学玻璃、普通玻璃、有机玻璃、空气，也可采用高纯水以及其它溶剂、溶液等。连体型池体一部分为散射池体，一部分相当于测定用比色皿。

散射池体与池架的连接方式为：方型池体可直接插入池架中散射池体相应位置，而薄型池体则需与池架大小相匹配的专用固定架固定后插入池架中散射池体相应位置。

本发明创造依据物质对光的瑞利散射原理，在荧光分光光度计液池位置放置池架和散射池体，使之产生瑞利散射光I_Ro。由于I_Ro＝I_oe^-kb，即I_Ro∝I_o，I_Ro＜＜I_o，而且I_Ro向各个方向散射，由此可认为散射物质在接受I_o照射时，相当于一个“散射光源”，其强度可以通过荧光分光光度计入射狭缝控制在荧光分光光度计检测范围内，这时，在荧光分光光度计出射光路或入射光路中放入吸光物质，即可实现紫外—可见分光光谱分析，而且成本极低。

将物质的瑞利散射能量—波长关系曲线与氙灯的能量—波长关系曲线比较(图1和图2)可以看出，在200-700nm波长范围物质的瑞利散射光较氙灯的发射光谱稳定且平滑，因此散射光作为“光源”用于紫外—可见吸收光谱分析的适用性和稳定性较氙灯强。由于氙灯在小于250nm时能量较低，由此产生的瑞利散射已较弱，因而误差较大；而波长大于630nm时，由于氙灯能量不稳定，结果误差也较大。

利用本附件的“散射光源’，进行紫外—可见光谱分析有两种光路形式：其一为在荧光分光光度计出射光路中放置吸光物质，如图3(1为散射池体，2为比色皿)，其光谱学原理与一般紫外—可见分光计一样，遵守朗伯—比尔定律，即：

            A＝-Lg(I_Rt/I_Ro)＝εbc

            T＝I_Rt/I_Ro＝e^-εbc

其二为在荧光分光光度计入射光路中放置吸光物质，如图4(1为散射池体，2为比色皿)。由于I_R∝I_t，则：

            A＝-Lg(I_t/I_o)＝-Lg(I_Rt/I_Ro)＝εbc

            T＝I_t/I_o＝I_Rt/I_Ro＝e^-εbc即在入射或出射光路中放置吸光物质，均可以实现紫外—可见吸收光谱分析，而且在入射光路中放置吸收物质可较好的消除杂散光的干扰。

显然，本附件以极低的成本，使荧光分光光度计具备荧光分析和紫外—可见吸收分析两种功能，达到一机两用的目的。

图1为瑞利散射能量与波长关系曲线。

图2为氙灯能量与波长关系曲线。

图3为发射光路。

图4为激发光路。

图5为发射光路池架结构示意图。

图6为发射光路池架结构俯视图。

图7为发射光路池架结构主(前)、后视图。

图8为发射光路池架结构左、右视图。

图9为激光光路池架结构示意图。

图10为激光光路池架结构俯视图。

图11为激光光路池架结构主(前)、后视图。

图12为激光光路池架结构左、右视图。

图13为两用池架结构示意图。

图14为两用池架结构俯视图。

图15为薄型池体结构图。

图16为方型池体结构图。

图17为连体池体结构图。

图18为安装发射光路池架的仪器光路图。

图19为安装激发光路池架的仪器光路图。

在图5中，发射光路池架(3)设置于底座(4)上，池架(3)由散射池体架(31)和比色皿架(32)组成，两者前后排列。池架采用方形金属管材制成，每个侧面设长条形的贯通孔(参见图6～8)。也可省去散射池体架与比色皿架相连接的侧面，即两者均为三面体完全相通。

在图9～12中，组成池架的散射池体架(31)和比色皿架(32)左右排列，也置于底座(4)上。

在图13，14中，置于底座(4)上的散射池体架(31)与两个比色皿架(32)组成两用池架。

在图15～17中，池体可采用石英玻璃，池体内的散射物质可根据需要选择相应的透光物质。方型池体直接插入池架中散射池体相应位置，而薄型池体则需与池架大小相匹配的专用固定架固定后插入池架中散射池体相应位置。连体池体实际上一部分为散射池体，一部分相当于测定用比色皿。

图18给出安装发射光路池架的仪器光路图，图中灯(5)的光照经单色器(6)后进入散射池体架(31)，其中置散射池体，再进入比色皿架(32)，其中放吸光物质，最后经单色器(7)到检测器(8)。

图19与图18的差别仅在于前者的池架换为激发光路形式的池架。

至于两用池架的应用则与上述两图相同。

作为一个例子，可将本附件置于荧光计样品室，然后在附件中吸光物质位置放置空白溶液，调节适当的带通，控制散射光强度I_Ro(λ)在荧光计检测范围内，选择荧光分光光度计同步扫描功能，进行空白扫描，得I_Ro(λ)。用吸光物质溶液替代空白溶液进行同样的扫描，得I_Rt(λ)。经处理即可得吸收光谱。

表1给出不同物质所得的紫外—可见吸收光谱与在岛津240型紫外—可见吸收光谱仪上所得光谱的比较。结果表明，二者基本一致，透光率相对误差一般小于5％，不同振动带峰值吸收比值的相对误差也小于5％。也就是说，采用本附件在商品荧光分光光度计上于250～630nm波长范围可准确绘制不同浓度，不同物质的紫外—可见光谱及差谱，达到本发明创造提出的一机两用的目的。

Claims (6)

1.荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于有池架，池架由散射池体架和比色皿架并排相连而成，池架采用硬质材料制成，散射池体架和比色皿架的侧面开设处于荧光计光路上的贯通孔；

有散射池体，散射池体由池体和池体内的散射物质组成，池体置于散射池体架中，池体的外侧与池架的内壁吻合，池体材料为透光物质。

2.如权利要求1所述的荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于池架采用钢，铸铁，铝合金，铜，硬塑料。

3.如权利要求1所述的荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于池架为发射光路池架，激光光路池架，两用池架，所说的发射光路池架，其散射池体架置于比色皿架的前端；所说的激光光路池架，其散射池体架置于比色皿架的后端；所说的两用池架，设1个散射池体架和2个比色皿架，呈“L”形，2个比色皿架分别置于散射池体架的前后端。

4.如权利要求1所述的荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于散射池体架和比色皿架采用方形管结构，各侧边的贯通孔呈圆形，方形，长条形，椭圆形。

5.如权利要求4所述的荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于散射池体架和比色皿架的口径均呈“”形，其开口对接。

6.如权利要求1所述的荧光分光光度计紫外—可见吸收附件，其特征在于池体为薄型，方型，连体型，对于薄型池体，先插入与池架大小匹配的固定架后插入池架中散射池体的相应位置；对于方型或连体型池体，直接插入池架中散射池体相应位置。

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