多功能光纤分光光度计

一、光纤分光光度计的主要部件及结构

根据不同分析目的，光导纤维化学传感器的仪器装置可以是复杂多用的，也可以是简单廉价的。如图1和图2所示。

它们均由激发光源、单色器、光导纤维化学传感器和检测器四大部件组成。

为了满足本课题的研究需要，我们自行设计和组装了一台多功能光纤分光光度计。采用高压汞灯/碘钨灯作激发光源，玻璃棱镜/滤光片作单色器，光电倍增管为检测器。这三大部分独立成件。互相间的光路连接和光纤探头均采甩石英光导纤维束。这种组装方式便于调整单色器与光导纤维传感器的相对次序，满足研制不同类型传感器的需要。

本仪器通过不同的组合方式，可用于研究光吸收型和光反射型光纤化学传感器、荧光型光纤化学传感器、化学发光型及电致发光型光纤化学传感器。各种情况下仪器组合的方框图和光学系统图分别见图3、图4和图5.

1.激发光源

作为一种理想光源应具备:①足够的强度，②在紫外可见光区均有连续的等强度辐射;③光源强度要稳定。实际光源都不能完全符合这些要求。目前较为常用的是氮灯光源。但氮灯需用优质光源，光源电路较复杂〔1〕。参考一般简易型的荧光分光光度计。采用125W高压汞灯提供较强的紫外区激发光，同时装备12V50W卤钨灯，提供可见光区的连续光谱，这样，可以获得不同波长的紫外(常用36nm)和可见光区激发光，能满足吸光型和荧光型光纤传感器的研究需要。汞灯电源电路见图6。卤钨灯由WYj一9B型晶体管稳压电源(北京无线电电源控制设备厂)供电。

2.单色器

本仪器主单色器采用玻璃棱镜，可在360~800nm之间连续分光。通过手动扫描能获得发射光谱或吸收光谱。辅助单色部件有2mm厚的伍德玻璃滤光片(用于透365nm线)和420~620nm间的干涉滤光片。根据需要可通过光源出口处或检测器前的旋转光闸将滤光片推入光路。

3.光导纤维

光导纤维化学传感器使用的光导纤维，依据所使用波长的范围，可选用不同材料的光纤芯。在紫外区要用石英光导纤维，在可见区可用一般的玻璃光导纤维，在450nm以上时，可以选用更为廉价的塑料光导纤维。使用的光导纤维可以是单股的，也可以是多股的。可以做成单臂的，也可以做成双臂的。使用单臂光导纤维时，所配用的仪器必须能对探测的光信号和检测的光信号从时间、相位和波长范围加以区分。这样才能避免探测光散射引起的较强的背景。单臂光导纤维对遥测传感器最合适，在一些特定的小空间如毛细血管、细胞的连续测定也常采用。〔2、3〕