仪器分析实验
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

3.2 仪器结构与原理

荧光分光光度计主要由光源、激发单色器(第一单色器)、样品池、发射单色器(第二单色器)、检测器和信号记录与显示系统等组成,其基本结构如图3-4所示。

图3-4 荧光分析仪器结构示意图

由光源发出的光经第一单色器分光后入射到样品池上,产生的荧光经第二单色器分光后进入检测器,检测器把荧光强度信号转化成电信号并经过放大器放大后,经信号记录与显示系统输出信号。通常在激发单色器与样品池之间及样品池与发射单色器之间还装有各种滤光片,为了消除或减小Rayleigh散射光及拉曼散射等因素的影响。在更高级的荧光仪器中,激发和发射装置之间安装偏振片以备荧光偏振测量时选用。

3.2.1 光源

荧光物质的荧光强度与激发光的强度成正比,作为一种理想的激发光源应具备:①足够的强度;②在所需光谱范围内有连续的光谱;③其强度与波长无关;④光强要稳定。

常见的光源有氙灯和高压汞灯。也有荧光光谱仪使用脉冲氙灯,氙灯需要优质电源,以保持氙灯的稳定性和延长其使用寿命。此外,激光器也可用作激发光源,它可提高荧光测量的灵敏度。

3.2.2 单色器

荧光分光光度计的单色器通常有光栅和棱镜两种,用得最多的是光栅单色器。

3.2.3 样品池

荧光用的样品池必须用弱荧光的材料制成,因光源发出的光和比色皿之间是90°的关系,通常用四面透光的石英,形状以方形和长方形为宜。

3.2.4 检测器

荧光的强度一般较弱,所以要求用于荧光的检测器具有较高的灵敏度。现代荧光光谱仪中普遍使用光电倍增管作为检测器,新一代荧光光谱仪中使用了电荷耦合器件检测器,可一次获得荧光二次光谱。

3.2.5 信号记录和显示系统

现在大部分荧光分光光度计都配有计算机,可利用相关软件,通过计算机对操作进行控制,也可对数据进行相关处理。