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【原创】分光光度计小型化的发展趋势

紫外可见分光光度计(UV)

  • 本人最近调研了一些仪器设备,看了不少有关分光光度计的文献资料,感到分光光度计这类仪器进一步发展的主要方向可能是光纤光谱仪类型。

    虽然目前光纤光谱仪的分光测试精度和稳定性还有待提高,但由于其小型化、无机械运动、适应性强、全波段检测、安装测试灵活等特点,已为各研究和生产领域所重视。

    同时由此衍生的光谱分析测试仪器已有很多,如拉曼光谱仪,可以做成手持式的,已用于机场、港口的易燃/易爆/危险化学物/毒品缉查。其它如荧光光谱、颜色分析(包括色差)、椭圆光谱分析、在线光谱分析,遥感、遥测等,都已有产品应用。这些产品都小型化,甚至微型化了,据说国外卫星上的光谱仪基本上都是这类型的,因为它没机械扫描部件、不怕振动,重量以克计。

    国外生产的光纤光谱仪型的分光光度计已经有一些了,如美国、英国的“海洋光学”、“爱万提司”、“必达泰克”等;我们国内,北京普析也有一款此类型的便携式水质测试仪。

    我想国内有关仪器厂商是否也应该致力于研究开发这类仪器,特别是分光光度计的结构应该有一次革命性的转变了。

    以下是美国海洋光学的光纤光谱仪中分光部分示意图
    USB-4000型,它只有一个香烟盒那么大

    用它做成的分光光度计十分小巧。下图中下面一个是可见分光光度计,图中标错了。

    也可以组合成各种形式的测试模式
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  • happyalife

    第1楼2009/01/17

    说的有道理,但是在中国短时间内好像还不行,主要是技术问题,同时引出来的价格问题。目前国内厂家99%还没有把光谱仪或者光度计做到这么小的技术,因此国外仪器的价格也就是居高不下,减少了国内对这种便携式仪器的需求,如果能用便宜些的国产的,即使大一些,如果能接受,大家还是愿意买。

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  • 祥子

    第2楼2009/01/17

    tutm,你感觉国内技术实力最强的是哪家呢?

    其实我还是觉得我们国内的制造工艺达不到。这个仪器的狭缝可以达到5um到200um,厉害。

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  • tutm

    第3楼2009/01/17

    我觉得国内生产商对分光光度计分光系统的认识还是停留在传统的机构上面。当然象1楼happyalife说的,技术水平和价格是一个障碍,发展需要一段时间。但象美国公司也不是完全自己生产,而是引进日本的CCD生产光谱仪的呀。因此我想可能还是产品定位问题,很多东西我们已经习惯“国产品=低档品”了,包括生产者、使用者和销售者。国内分光光度计生产商我了解的不是很多,原来很多国企被分化成一些小的公司,或技术人员自立门户制造一些原来较为熟悉的产品。目前也有一些比较成功的,如北京普析。他们的1901据说不错,我没用过,但可能采用了振镜式光谱扫描机构(一般双光束仪器中振镜只用于参比、样品和黑光阱之间的三点切换),能进行全波段高速扫描,国内这样的技术设计好像还很少;他们还推出了Prot-15光纤光谱仪型产品,虽然这个产品价格还高,但比国外产品已低了不少。无论如何,这样跟踪产品发展趋势才能将国产仪器推向前沿与高端。
    另外狭缝宽度小并不是技术水平高,而是这种紧凑型分光仪的光纤对准装置需要的,和我们使用的一般仪器中起单色作用的狭缝不同。这样尺度的狭缝国内也做得出来,但我们的仪器光路长,达到需要的波宽不用这样窄。

    nemoium 发表:tutm,你感觉国内技术实力最强的是哪家呢?

    其实我还是觉得我们国内的制造工艺达不到。这个仪器的狭缝可以达到5um到200um,厉害。

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  • 祥子

    第4楼2009/01/17

    在这些问题上,我还是只有学习的份

    tutm 发表:我觉得国内生产商对分光光度计分光系统的认识还是停留在传统的机构上面。当然象1楼happyalife说的,技术水平和价格是一个障碍,发展需要一段时间。但象美国公司也不是完全自己生产,而是引进日本的CCD生产光谱仪的呀。因此我想可能还是产品定位问题,很多东西我们已经习惯“国产品=低档品”了,包括生产者、使用者和销售者。国内分光光度计生产商我了解的不是很多,原来很多国企被分化成一些小的公司,或技术人员自立门户制造一些原来较为熟悉的产品。目前也有一些比较成功的,如北京普析。他们的1901据说不错,我没用过,但可能采用了振镜式光谱扫描机构(一般双光束仪器中振镜只用于参比、样品和黑光阱之间的三点切换),能进行全波段高速扫描,国内这样的技术设计好像还很少;他们还推出了Prot-15光纤光谱仪型产品,虽然这个产品价格还高,但比国外产品已低了不少。无论如何,这样跟踪产品发展趋势才能将国产仪器推向前沿与高端。
    另外狭缝宽度小并不是技术水平高,而是这种紧凑型分光仪的光纤对准装置需要的,和我们使用的一般仪器中起单色作用的狭缝不同。这样尺度的狭缝国内也做得出来,但我们的仪器光路长,达到需要的波宽不用这样窄。

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  • tutm

    第5楼2009/01/17

    呵,我也是在边看边学啊,这儿也包括其它版面,有许多问题可提供思考方向,确实对学习有用。

    nemoium 发表:在这些问题上,我还是只有学习的份

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  • 祥子

    第6楼2009/01/18

    便携式、联网功能、傻瓜式操作,应该是趋势把。

    因为所有的电子产品都是这个趋势。嘿嘿。

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  • xmyiqi

    第7楼2009/01/18

    呵呵,其实狭缝2nm一般就够用了。

    nemoium 发表:tutm,你感觉国内技术实力最强的是哪家呢?

    其实我还是觉得我们国内的制造工艺达不到。这个仪器的狭缝可以达到5um到200um,厉害。

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  • 初学者&九点虎

    第8楼2009/01/19

    要是中文的就好了

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  • yflh123

    第9楼2009/01/20

    这类仪器为了做小,就得把焦长做短,那么就得考虑减小狭缝了。 这类的狭缝高度一般是固定的,是为了与适配的光纤匹配。

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  • tutm

    第10楼2009/01/20

    响应要求!增加中文,但翻译得不太专业。

    这东东关键是体积小、重量轻,大约只有一盒普通烟盒大小,180克重!

    1. SMA 905 标准光纤接口
    2. 固定接入狭缝:可指定狭缝大小。作用相当于入射光的光阑(光圈),宽度可在5-200微米选择。
    3. 长程吸收过滤器(可选件):用于阻断二次、三次光影响,或平衡颜色。
    4. 准直镜:配合0.22大小光纤,可选指定的标准镜,或uv吸收SAG+反射镜。(请参考11楼yflh123的解释)
    5. 光栅:光栅装在一个可旋转的平台上,按你指定的起始波长固定后,不再有机械性移动。
    6. 聚焦反射镜:将一次光谱聚焦于检测器平面上。该部件是本厂原装的,尽可能保证有最高反射率和最低杂散光。可选标准或SAG+型反射镜。
    7. 检测器聚焦透镜(可选件):柱形透镜,原厂生产;将经较高狭缝出来的光聚焦到较短小的检测单元上。它可以增加光采集效率。
    8. 检测器:3648单元的东芝线形阵列CCD。每个像素对应不同光谱波长。由软件处理成全光谱的电流。
    9. OFLV可变光程分级过滤器(可选件):精确阻断来源于检测单元的二次、三次光。
    10. UV4 检测器升级(可选):选此项时,标准的BK7型检测器窗改换为石英窗口,可提高光谱仪在340nm以下的使用性能。

    zhouyuhu 发表:要是中文的就好了

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