紫外分光光度计基本原理与构造详解：从光源到检测器

　　光源系统：能量供给的核心

　　仪器采用双光源设计以覆盖紫外-可见光区（200-800nm）。紫外区（180-360nm）使用氘灯，其发射光谱在短波段具有高强度与稳定性；可见光区（350-1000nm）则采用钨灯或卤钨灯，通过热辐射产生连续光谱。光源需满足高稳定性、低噪声及长寿命要求，例如氘灯寿命可达2000小时以上，确保长时间分析的可靠性。

　　单色器：光谱分离的精密单元

　　单色器通过色散元件（棱镜或光栅）将复合光分解为单色光。棱镜利用不同波长光的折射率差异实现分离，但存在非线性色散问题；光栅则通过衍射原理实现近似线性色散，分辨率更高（可达0.1nm）。现代仪器多采用凹面反射光栅，兼具色散与聚焦功能，显著提升光能利用率。入射/出射狭缝进一步限制杂散光，确保单色光纯度。

　　吸收池：光与物质相互作用的场所

　　吸收池（比色皿）材质需与检测波长匹配：石英池透光范围达185-4000nm，适用于紫外-可见光区；玻璃池仅能透过340nm以上可见光，用于常规分析。池体光程通常为1cm，特殊需求可选用0.1-10cm可调光程池。操作时需避免手指接触透光面，防止污染影响透光率。

　　检测器：光信号转化的关键

　　光电倍增管（PMT）是紫外分光光度计的主流检测器，其阴极材料决定响应波长范围：锑铯阴极适用于200-625nm紫外-可见区，银氧化铯阴极覆盖625-1000nm近红外区。PMT通过多级倍增将光电流放大至10^6-10^7倍，显著提升检测灵敏度（可达10^-6吸光度单位）。现代仪器亦采用光电二极管阵列（PDA），实现全波长同步检测，扫描速度较传统单点检测提升百倍。

　　系统协同与误差控制

　　各部件通过精密光学设计协同工作：光源稳定性需优于±0.5%/h，单色器波长重复性需达到±0.2nm，检测器线性范围需覆盖0-2A。环境因素如温度波动（建议恒温25±1℃）、湿度变化（相对湿度<65%）及尘埃污染均可能引入误差，需通过恒温箱、防尘罩及定期校准（如用重铬酸钾标准溶液）进行控制。操作时需遵循“由稀到浓”的测试顺序，减少比色皿污染导致的浓度误差。