便携式紫外可见分光光度计

世界上第一台成熟的商品紫外可见分光光度计仪器，是由美国的Beckman公司，于1945年推出的(不是指粗糙的实验样机而是指成熟的商品仪器)。当时的仪器很简单、完全手动。随着科学技术的发展，紫外可见分光光度计仪器得到了飞速发展。目前，它已成为光学、机械学、电子学、计算机四为一体的、技术密集的、高科技产品。尤其是自动化程度，已发展到了令人赏心悦目的地步。特别是计算机和计算机软件更是千变万化，日新月异。目前，国际上许多高档紫外可见分光光度计，一开机仪器就进行全方位的自检 如果自检时发现何处有故障，则直接会显示在仪器的CRT上，一目了然的告诉使用者。在如何排除故障方面，使用者也能通过计算机查寻，计算机也能告诉使用者如何解决故障。在使用者碰到问题时，也可在仪器的计算机软件中找到答案。总之，紫外可见分光光度计的发展非常快。　　1、新型的紫外可见分光光度计不断涌现　　近年来，国内外的紫外可见分光光度计仪器生产厂商不断推出新的仪器；国外：美国的PerkinElmer公司、Varian（现在的Agilent）公司、澳大利亚的GBC公司、日本岛津公司、日立公司等都是如此。国内：中国的北京普析通用公司、北京瑞利公司(原北京第二光学仪器厂)、上海仪电公司(原上海分析仪器总厂或上海精科公司)、上海光谱公司、上海棱光公司、上海天美科学仪器有限公司、尤尼柯(上海)仪器有限公司、浙江福立公司等等，近几年都不断推出新的紫外可见分光光度计 从95年起，我国开始出现新的、高质量的紫外可见分光光度计仪器；当时的代表产品是TU-1221紫外可见分光光度计(双光束，杂散光0.05%,光度噪声± 0.0004Abs)。1997年推出更高档的紫外可见分光光度计，其代表产品是TU-1901紫外可见分光光度计(双光束, 杂散光0.01%,光度噪声± 0.0004Abs)。2002年，我国北京瑞利公司又推出UV-2100紫外可见分光光度计(双光束, 杂散光0.05%,)等等。　　目前国内外推出的最主要的、最新的紫外可见分光光度计仪器及其主要特点：　　1) 英国Unican公司推出了UV550双光束紫外可见分光光度计 该仪器的主要特点是：杂散光小，光度噪声小，光学元件镀SIO2保护膜，单色器经过三次密封，防潮、防灰尘较好。　　2) 中国北京普析通用公司批量推出TU-1950系列紫外可见分光光度计 该仪器的最大特点是：仪器为双光束类型、光谱带宽连续可调、杂散光小、光度噪声小，功能价格比高 它可以用来作食品、药物、农残(有机磷类、硝酸盐类农残)检测，又可作为一般的紫外可见分光光度计使用 它是国外同类同档次紫外可见分光光度计产品的质量，但只相当国外同类低档次产品的价格。它是一种深受国内外广大用户欢迎的、国内外同类同档次仪器的佼佼者!　　3) 中国上海仪电公司(原精科公司)推出了L5S和L6S紫外可见分光光度计 主要特点：L5S的杂散光达到0.03%T L6S的杂散光达到0.08%T、其光谱带宽从0.08nm-5nm连续可调。　　4) 中国上海光谱公司推出了SP-1900系列双光束紫外可见分光光度计，最大特点是：采用空间分隔双光束、非对称垂直式测量光路技术(专利技术)。该仪器性价比很高。　　5) 中国北京瑞利公司推出了2200紫外可见分光光度计 产品主要特点：该仪器的杂散光达到到十万分之一。采用了棱镜消杂散光的专利技术 采用凸轮换灯寻峰机构寻找光源能量最稳定的位置从而减低整机漂移和噪声 光谱带宽由0.1nm到5nm分6档可变，具有最小0.1nm光谱分辨率。　　6) 澳大利亚的GBC公司推出Citra40系列紫外可见分光光度计 该仪器的特点：杂散光为2&prime 10-6，光度噪声为0.00003A(RMS)，基线平直度为0.001Abs(噪声和基线平直度表示不够规范)。　　7) 美国PerkinElmer公司推出新型的Lambda900、Lambd950系列产品 主要特点：杂散光为8&prime 10-7，光度噪声为± 0.0002Abs (峰-峰值表示法)，基线平直度为0.0008Abs。它是目前国际上最高级的紫外可见分光光度计之一。有优异的光学性能、灵活的附件和独特的样品室设计，大大提高了分析效率，缩短了分析复杂样品所需的时间。　　8) 美国PerkinElmer公司推出了普及型的Lambda25,35,45系列产品，主要特点：杂散光和光度噪声都比较小。性价比较高，适于常规分析测试。　　9) 日本岛津推出UV-2600、UV-2700紫外可见分光光度计 杂散光达到5× 10-7 噪声达到其噪声达到± 0.00005(RMS、英文样本) 基线平直度± 0.0004(200&mdash 860nm 英文版样本)　　10)Varian（现在的Agilent）公司推出最新的紫外-可见-近红外分光光度计Cary4000/5000/6000i和DeepUV、Cary4000/5000/6000i。主要特点：采用多种专利技术 Cary公司认为这种最新的仪器，为研究级的紫外-可见-近红外分光光度计性能确立了新标准；其中，Cary6000i和DeepUV是世界首创；Cary6000i在近红外区采用InGaAs固体检测器，比国际上传统贯用的PbS检测器的灵敏度高10倍；DeepUV可检测到低至157nm的谱线。这两种紫外可见分光光度计，都是目前世界上最新、最高级的紫外可见分光光度计。　　11)2013年，中国北京普析通用公司推了出了高端的T10紫外可见分光光度计 T10的主要性能技术指标为：光度噪声达到± 0.0001Abs 基线平直度达到± 0.0003Abs 杂散光达到4× 10-7(为国际领先水平)。　　2、丰富、多彩、适用的附件令人眼花缭乱　　目前，国际上的紫外可见分光光度计附件的发展，已成为紫外可见分光光度计发展的主要内容之一 许多仪器，附件很多，而且一年一个样。从而大大促进了紫外可见分光光度计的大发展。如PerkinElmer公司的Lambda系列、Varian公司的Cary系列、岛津公司的UV-2600/2700 北京普析通用公司的TU-19系列、T10等紫外可见分光光度计，都带有多种附件 如：积分球、蠕动泵进样、长样品池架、试管架、镜面反射附件、微量样品池架、帕尔贴恒温附件、短光程样品池架、长样品池架、恒温池架、超微量样品池架、固体样品池架、浸入式光纤探测装置、反射式光纤探测装置、品种繁多的微量池等。真可谓应有尽有。就连北京普析通用的Pors-15便携式快速紫外可见光谱仪，也带有10种之多的附件。　　紫外可见分光光度计多一种附件就多一种功能、多一种适应性。纵观当今世界上的紫外可见分光光度计附件的发展，实在是令人眼花缭乱。这些附件大大方便了用户，是广大紫外可见分光光度计使用者所欢迎的，也是紫外可见分光光度计进展的重要内容之一。目前有些紫外可见分光光度计仪器，带有60多种附件 例如：日本岛津的UV-2700，带有60多种附件，使用者可以任意挑选，大大方便了各类使用者。　　3、紫外可见分光光度计正在向小型化(或微型化)、便携式等方向发展　　由于环境监测、野外现场分析测试、海洋深水中的分析测试等许多领域需要小型、便于携带、分析速度快的紫外可见分光光度计。因此，目前，国际上已有好多制造商正在研究开发适合于各种不同使用对象的小型紫外可见分光光度计。其中比较典型的代表有：　　1)美国的海洋光学公司(Ocean Optics )：前几年推出了PC2000型卡式光度计可插入PC机内工作。2001年又推出了USB接口的USB2000微型光度计，重量只有200克，采用2048位元的CCD检测器，最快积分时间只有3毫秒 后来又推出HR2000型高分辨率光纤光度计，将最高分辨率提高到了0.035 nm。但美国的海洋公司卡式光度计等只适用于可见光区域使用。美国海洋光学的几种微型光纤光度计如图1-1所示:图1-1 美国海洋光学的微型光纤光度计　　2) 美国CID公司(CID Inc.)：该公司专门从事植物研究相关产品开发，对现场应用尤为重视，他们开发的CI700型光纤光度计配合可选附件可用于植物叶片光谱测试等现场研究。如1-2所示。图1-2 美国CID公司的CI700光纤光度计　　3)美国HACH公司(HACH Inc.)是专门生产环境检测仪器的公司，Odyssey DR/2500及DR/2400分光光度计是Hach公司最重要的产品，它广泛应用于工业与市政领域，可以对饮用水、工业废水、锅炉用水和冷凝水进行实验室水质分析。该仪器采用了阵列式固体半导体检测器，内置光源与电源，DR/2400是DR/2500的便携式改进产品，Hach公司的产品在我国水质分析工作中广泛应用。DR/2400分光光度计的主要技术指标如下：　　波长范围：400～880nm 光谱带宽：4 nm ± 1 nm 波长准确度：± 1 nm 　　波长分辨率：1.0nm 扫描速度：200 nm/ 分钟 光学系统：同心光谱系统。　　美国HACH公司的DR/2400分光光度计如图1-3所示：图1-3 HACH公司的DR/2400光度计　　4) 美国这些小型化、便携式光谱仪器的共同特点是：体积小，检测速度快，配置灵活&mdash &mdash 可更换不同的光栅，不同的光源，不同的检测探头以适用不同的需求。但是本身都不具备图谱显示功能，需外接PC操作，不具备内置光源，需通过附件连接外置光源，使现场应用的方便性大打折扣。DR/2400虽然内置光源与电源，但其工作波段只能在可见区，而且没有光纤探头测量功能，只能用比色皿及比色管进行测试。　　5) 我国科技部第十个五年计划的科学仪器攻关项目中，提出了研发微型光谱仪的任务 北京普析通用公司承担了该任务，并研发成功Poes15便携式快速光谱仪。该仪器借鉴了国外有关产品的优点，同时根据用户的实际需求，研发了具有自己特点的新一代便携式光纤光谱仪 该仪器具有体积小、重量轻、功能全等特点。在国际上具有很大的竞争优势。北京普析通用公司开发的Poes15便携式快速光谱仪的主要特点如下：　　(1)独立操作它具备电源、光源、分光、光电转换及数据处理显示输出的全部功能，能够独立操作，是真正的便携式光谱仪。(2)配置齐全：便携式全谱仪除主机外配置了10几种附件，方便组成各种测量系统，大大扩展了仪器的应用范围。(3)功能齐全：主机具有光谱扫描、光度测量、定量测定、时间扫描、峰值检出等功能。(4)使用方便灵活：微电脑控制、LCD显示、触摸屏人机对话、能存储100条光谱图数据，满足野外作业要求。(5)SMA905光纤接口，可连接多种附件。RS232接口可与PC通讯。主机电池供电可8小时，能满足全天工作需求。(同时可用外电源供电)。快速测量，全波段扫描仅0.01s。Poes-15便携式快速紫外可见光谱仪的外形如图1-4所示。图1-4 Pors-15便携式快速紫外可见光谱仪　　(6) 中国普析通用公司推出了新型的T6紫外可见分光光度计，主要特点：SL非常小，达到0.05%T (220nm NaI)；优于全世界所有的同类同档次的紫外可见分光光度计；自动化程度很高：自动波长定位、自动波长校正、自动多联池移动、自动光源切换；国内首创步进电机细分技术：电机直接驱动光栅和光源镜，但波长准确度达到± 1nm；波长重复性0.2nm；工业化设计，全部模具加工，装拆仪器不用螺丝刀，直接用手拧即可；扫描速度可达7000nm/min；平台式设计；可以与PC机联机。支持微型、喷墨、激光等打印机。这种新型紫外可见分光光度计，有极高的性能价格比。　　(7)几种便携式光谱仪比较(表1-1)型号PORS15USB2000HR2000PC2000CI700厂家中国 北京通用普析美国海洋光学美国海洋光学美国海洋光学美国CID单色器凹面平场平面平面平面平面光源内置外置外置外置外置数据处理内置PC机PC机PC机PC机显示内置LCDPC机PC机PC机PC机光纤接口SM905SM905SM905SM905SM905检测器NMOSCCDCCDCCDCCD特点全集成USB接口高分辨率卡式叶片测试　　①表1-1列出了国内外几种便携式光谱仪的比较。其中北京普析通用公司采用凹面平场光栅及内置光源等，体现了全集成的特点。优于平面光栅和普通氘灯(体积大，功率一般在30W左右 体积和功耗原因不能作为内置光源使用)。　　②我国近几年先后推出很多小型或超小型的紫外可见分光光度计，但在体积、功能、分析速度、附件等方面还有不少缺点。Pors-15快速便携式紫外可见光谱仪，很好的解决了这些缺点 它可广泛的应用于环境科学、食品科学、生命科学、农业科学等领域的快速检测，具有极其广泛的应用前景。特别是北京普析通用公司围绕Pors-15便携式快速紫外可见光谱仪，成功的开发出了适合中国国情的水质4参数(COD、氨氮、六价铬、氰化物)专用检测方法和专用试剂，并在我国的有些地方得到成功的应用(见表1-2、表1-3)。表1-2 环境中的水质检测 {C}{C}{C}{C}{C}{C} 表1-3 白酒中甲醇的检测　　表1-3所列的测定结果表明：这批北京红星二锅头酒中甲醇浓度为0.0441mg/mL，即4.41mg/100mL。国标规定饮用酒中甲醇浓度限量为低于0.04g/100mL(即40mg/100mL)，因此，这批北京红星二锅头酒的甲醇含量合格。　　此外，Pors-15快速便携式紫外可见光谱仪，在疾控系统的消毒类、毒理类、食品类、化妆品类、公共场所类、免疫预防类、饮水涉水类、病媒防治类等领域的应用，也已引起我国广大科技工作者的高度重视。　　③美国海洋光学公司的便携式光谱仪器(可见光区使用)和哈希公司的便携式光谱仪器也有许多优点，也有广泛的应用前景。　　4、紫外可见分光光度计正在向多功能方向发展　　一机多用也是广大使用者关注的问题之一；紫外可见分光光度计的功能增多或一机多用，是目前国际上紫外可见分光光度计发展的又一个动向。岛津的UV-1240紫外可见分光光度计具有多种功能，既可作常规紫外可见分光光度计使用，又可作水质、生物酶分析的专用仪器使用，做到了一机多用。李昌厚研究组研制的MUV-1型超小型多功能紫外可见分光光度计，既可作常规的小型紫外可见分光光度计使用，又可作核酸蛋白分析仪使用，还可作HPLC紫外分光检测器和流动注射分析仪的紫外分光检测器使用。真正实现了一机多用。还有，李昌厚研究组研研制的UV/FL紫外可见分光/荧光光度计(原南京分析仪器厂投产)，也是一种紫外、荧光一机两用的新型紫外可见分光光度计，它只需8微升试样，就可得到紫外光谱和总荧光量两种数据。该仪器已获得国家发明奖。（撰稿人：中国科学院上海生物工程研究中心 李昌厚教授）注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考　　盘点(2)：紫外可见分光光度计仪器技术新进展

紫外可见分光光度计是一种应用很广的分析仪器。它的应用领域涉及制药、医疗卫生、化学化工、环保、地质、机械、冶金、石油、食品、生物、材料、计量科学、农业、林业、渔业等领域中的科研、教学等各个方面，用来进行定性分析、纯度检查、结构分析、络合物组成及稳定常数的测定、反应动力学研究等。因为仪器涉及到光学、电学和结构等，所以它需要在一定的环境中应用（1）定量分析根据琅伯-比尔定律，样品的浓度和吸光度是成正比关系的，浓度越大，吸收值越高，所以分光光度计用的zui多的还是定量分析，定量分析的种类有很多，这里介绍常用的几种定量分析方法：A、法：法是紫外可见分光光度计诸多分析方法中使用zui多的一种方法。这是一种以琅伯-比尔定律A=εbC为基础的分析方法，某一物质在一定波长下ε值是一个常数，石英比色皿的光程是已知的，也是一个常数。因此，可用紫外可见分光光度计在λmax波长处，测定样品溶液的吸光度值A。然后，根据琅伯比尔定律求出C=A/εb，则可求出该样品溶液的含量或浓度。B、标准法：在选定的波长处，在相同的测试条件下，分别测试标准样品溶液C标和被测试样品溶液C样的吸光度A标和A样。然后，按下式求得样品溶液的浓度或含量。C样=A样/A标×C标C、标准曲线法紫外可见分光光度计zui常用的定量分析方法是标准曲线法。即先用标准物质配制一定浓度的溶液，再将该溶液配制成一系列的标准溶液。在一定波长下，测试每个标准溶液的吸光度，以吸光度值为纵坐标，标准溶液对应得浓度为横坐标，绘制标准曲线。zui后，将样品溶液按标准曲线绘制程序测得吸光度值，在标准曲线上查出样品溶液对应的浓度或含量。A、其它分析方法除上述几个分析方法外经常使用的分析方法外，还有比吸收系数法、zui小二乘法、解联立方程法和示差分光光度法。（2） 定性分析如果未知物的紫外吸收光谱的zui大吸收峰波长λmax、zui小吸收峰波长λmin、zui大摩尔吸光系数εmax，以及吸收峰的数目、位置、拐点与标准光谱数据完全一致，就可以认为是同一种化合物。定性分析的主要目的是知道分析样品中是什么物质。定量分析和定性分析是分光光度计的两大主要功能，特别是定量分析。其它的分析都应该是从这两大种功能中发展出来的。

紫外可见分光光度计的应用发展很快，本文简单综述全球紫外可见分光光度计的应用及其最新进展。　　1、紫外可见分光光度计的应用现状　　紫外可见分光光度计的主要应用方面，简单综述如下：　　① 粮食系统：对维生素A、C、E、K、山梨酸、苯甲 酸、棉酸、甲脂、乙酸脂、胡萝卜素、烟酸、总氨基酸等的检测 对微量元素，例如： 钾、铁、硒、碘、铜、磷、锰等也可用紫外可见分光光度计检测 特别是对人体有毒有害的微量元素的检测工作中使用更加广泛。　　② 标准片测试：计量部门对在用的各类紫外可见分光光度计仪器的杂散光( SL)、光度准确度(PA) 等关键性能技术指标的检测，必须用比被检测仪器的档次高的紫外可见分光光度计，测试一块石英 片的SL和PA。然后用这块石英片作为二级标准检测被测的紫外可见分光光度计。　　③ 药检系统：我国和世界很多国家的药典，都明确规定许多药品，一定要用紫外可见分光光度计检测 它是药厂和药检系统必备的检测仪器(工具)。　　④ 石油工业：石油里一般都含有芳烃杂质，全世界基本上都用紫外可见分光光度计检测。　　⑤ 水质监测：水里的氨氮、亚硝酸盐致癌物质，一般都用紫外可见分光光度计检测。　　⑥ 环保系统：环境中的有害物质检测、环保材料的检测。　　⑦ 生命科学领域：蛋白质的测试波长为280nm、核酸的测试波长为260nm、氨基酸的测试波长为230nm、糖类的测试波长218nm、多糖的测试波长206nm等等，生命科学领域的这些物质的测试波长都在紫外区。　　⑧ 农药及其残留物：例如:粮食(大米、小麦中的氧化稀土)、食品添加剂(5,-鸟苷酸二钠)、蔬菜(亚硝酸盐、甲胺磷、西维因、氨氮、敌敌畏)、 瓜果、茶叶等的农残检测，大多用紫外可见分光光度计进行。据美国癌症研究中心报道，人类癌症的90%来自有机物(天然有机和金属有机) 其中农残为主。所以紫外可见分光光度计在农残的检测中非常有用。　　⑨ 渔业(水产品)质量控制：海水、淡水鱼类、贝类、虾类、海蜇类等中的苯、总三卤甲烷、甲苯基三唑、多氯联苯、氟、汞等，一般也是采用紫外可见分光光度计检测。　　紫外可见分光光度计的应用远不止这些 ，因为篇幅所限，本文不能做详细综述。对此感兴趣的读者，请参考本文的参考文献[1]、[2]。　　下面主要简单介绍近几年来，国内外紫外可见分光光度计应用的最主要的、最新的进展情况。　　2、多组分不经过分离，直接用紫外可见分光光度计进行分析测试　　&ldquo 褶合谱&rdquo (Convelution Spectrum)，是我国第二军医大学的吴玉田教授和他的同事们发明并成功的得到了应用的一种新技术 它的理论基础是化学计量学。&ldquo 褶合光谱&rdquo 本身是一种新型的软件包，将这个软件包与国产的TU-1901紫外可见分光光度计联用，使得一般常规紫外可见分光光度计只能得到一张紫外吸收谱图的分析检测工作，能得到600～1000张紫外吸收谱图，大大提高或增加了使用者所需要的信息量。　　&ldquo 褶合光谱&rdquo 法不需要对试样经过分离，可以直接用紫外可见分光光度计分析含有六个不同组分的试样。这一发明，对药物分析工作来讲，是一个重大的突破，引起了国内外广大药物分析家们的极大注意。吴玉田教授和我国某医院合作，用&ldquo 褶合光谱&rdquo 法，分析检测复方降压片中的六个组分，得到了非常令人满意的结果：维生素B6的回收率为99.83，精密度为0.16% 维生素B1的回收率为100.45，精密度为0.19% 利眠宁的回收率为99.49，精密度为10.43% 盐酸异丙嗪的回收率为100.44，精密度为0.18% 硫酸双肼肽嗪的回收率为99.31，精密度为0.09% 氢氯噻嗪的回收率为99.23，精密度为0.41%。这一工作(技术)在中国药分上发表后，引起了国内外广大药物分析的科技工作者极大的关注。　　但是，&ldquo 褶合光谱&rdquo 法作为一个软件包，它对紫外可见分光光度计主机的要求很高 最重要的是要求仪器的杂散光很小、光度噪声很小。&ldquo 褶合光谱&rdquo 软件包不能在质量不高的紫外可见分光光度计使用。　　3、新的&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 问世　　化学计量学是当前分析测试领域非常热门的学科，&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 就是化学计量学方法中的一种 &ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 是国际上紫外可见分光光度计在应用方面的最新进展之一。&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 是由我国湖南大学的俞汝勤教授发明的一项国际领先的科研成果，已获国家自然科学奖。它主要用于复杂体系成分分析。　　复杂体系成分分析一直是分析化学研究的的前沿课题 俞汝勤教授采用紫外可见光谱分析法和电化学方法相结合，创造了&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo ，并且用它对复杂体系进行研究，独创了多种新的化学计量学方法。在新药开发、疾病诊断、食品科学、产品质控、环境毒性分析等领域有广阔的应用前景。已在中药分析、癌症早期诊断中得到应用。　　4、&ldquo 数学仿真法&rdquo 问世　　近几年，中国的吴玉田教授又提出了&ldquo 数学仿真法&rdquo ，这一个具有独创性的分析方法 &ldquo 数学仿真法&rdquo 又称&ldquo 化学信息的数学修饰&rdquo 法，这是一个非常引人注目的、具有原创性的分析技术 从理念上有所创新 在技术上提出了&ldquo 数学仿真法&rdquo 即通过数学仿真，模拟向待测体系内添加新的化合物，改变和调动可能的干扰 使干扰在指定区域内符合被消除的条件。他们利用这种方法对血竭中龙血素的含量测定，得到了满意的结果。　　5、联用技术的大发展是紫外可见分光光度计应用的又一最新进展　　联用技术是目前分析测试领域值得非常注重的问题，往往一种技术解决不了的工作，几种技术联用，就可能在仪器和应用方面出现一大片新天地。紫外可见分光光度计与其它分析测试技术的联用，是目前世界上紫外可见分光光度计应用的最新进展之一。如，紫外可见分光光度计与HPLC联用；只要把HPLC的紫外检测器去掉，将紫外可见分光光度计接上一只微量流动池，连接到HPLC的色谱柱后，就组成了一个新的、完整的HPLC-紫外可见分光光度计分析系统。用它来作分析工作，能解决单台HPLC或单台紫外可见分光光度计不能解决的许多分析问题。因为，它可以弥补单台HPLC或单台紫外可见分光光度计的缺点。单台HPLC，其检测器的功能、光度准确度、一般都不如紫外可见分光光度计好。但是，紫外可见分光光度计与HPLC联用后，就可解决单台HPLC无法做到的分析工作。也能解决单台紫外可见分光光度计不能解决的分析工作。因为，单台紫外可见分光光度计，它本身没有分离功能，联用后，利用HPLC的高效分离功能，就更能发挥作用，会起到意想不到的分析效果。联用后，新系统的检测器的功能、光度准确度都将大大提高。　　同样，如果将紫外可见分光光度计与FIA(Flow injection analisis)联用，也能得到意想不到的分析测试结果。只要把FIA的检测器去掉，将紫外可见分光光度计接上一只微量流动池，连接到FIA的自动采样阀后，就组成了一个新的、完整的FIA-紫外可见分光光度计分析系统。用它来作分析工作，能解决单台FIA或单台紫外可见分光光度计不能解决的许多分析问题。因为，它可以弥补单台FIA或单台紫外可见分光光度计的缺点。单台FIA的检测器功能、光度准确度，一般都不如紫外可见分光光度计好。而单台紫外可见分光光度计没有富集功能。但是，紫外可见分光光度计与FIA联用后，就可弥补单台紫外可见分光光度计和单台FIA各自的缺点。既能解决单台FIA无法做到的分析工作，又能解决单台紫外可见分光光度计不能解决的分析工作，会收到意想不到的效果。　　还有目前比较受到青睐的LC-MS，它是将质谱计(MS)作为HPLC的检测器，充分利用HPLC的分离能力和MS能够定性定量的优点，组成一种优质的联用仪器，具有广阔的应用前景。　　6、积分光度法进入&ldquo 复兴&rdquo 时期　　所谓积分光度法，就是在常规的紫外可见分光光度计上加一个光学积分球，使得积分球附件，使得常规紫外可见分光光度计不能作或很难作的工作(不透明的固体样品、粉末样品、漫反射样品测试等)能够进行分析测试的一种光度方法。　　所谓光学积分球，就是把一根铝棒(一般是60～150mm内径)切成两半，然后将其挖成空心球，在球的内壁上涂上硫酸钡或燻上二氧化镁(厚度根据需要和制造工艺而定)；这时，在球心放上被测试的物质，则在球内壁的任何地方的漫反射强度都相等。这就是光学积分球的工作原理。　　为了测定粉末样品和不透明样品的镜反射、漫反射或颜色特性曲线等，往往需要在紫外可见分光光度计上安装漫反射检测附件&mdash &mdash 积分球。它可用来检测微弱透光或完全不透光的各类样品的紫外光谱，测量时把积分球置入样品室内。被测样品放进积分球中即可。　　下图是国外两种不同的光学积分球的外形：　　这种光学积分球的分析对象可以是：(1)具有平面的固体例如纸张、布、印刷品、陶瓷器以及玻璃等的色泽；(2)粉末样品，例如化学药品、化妆品、粘土以及颜料等的色泽；(3)柔软物质，例如奶油、果酱、化妆品以及染料等的色泽。　　典型的反射检测附件原理为：来自单色器的光束进入积分球，被反射镜导向不透明的样品上，部分光被样品吸收，其余光被反射，积分球把反射光导向光电检测器上进行检测，检测结果同样由记录器显示出来。　　基于多次漫反射(由朗伯涂层引起)的原理，积分球用于通过外部或内部的照射源而在空间上求辐射通量的积分。积分球的效率由若干因素决定，包括端口的大小和数量，挡板或屏的大小和位置，球体内含物的数量，最重要的是球体涂层的反射和散射特性必须是完美的漫反射。　　积分球的最初用法是测量电灯的几何全光通量。作为不同灯之间光通量输出的简单和快速的比较方法，这个技术起源于20世纪之交，由德国人Richard Ulbricht发明，所以也叫Ulbricht 球。它现在仍然被广泛应用于灯生产的质量控制。　　光学积分球利用Kulbelka-Munk方法，把漫反射率(Reflectance)转化为吸光度(Absorbance)，得到紫外-可见漫反射光谱。其具体计算公式为：　　Kulbelka-Munk方程：　　式中：F(R)为吸光度 R为漫反射率。　　从六十年代开始，因为航天事业的发展，人们非常重视积分光度法。当时主要是用积分光度法测试航天事业中的不透明材料。具体的说，就是用积分光度法研究太阳能谱的分布、测试太阳能谱的能量分布曲线、研究对太阳能谱产生吸收的物质。后来，人们上天了，但从天上取回来的是一些土壤。对人类有多大的关系，一时还不清楚。后来，人们开始把重点转向生命科学，积分光度法开始受到冷落。最近几年，航天技术又开始升温，人们对宇宙、对空间的研究又开始热起来了 同时，生命科学、材料科学又出现大发展，许多不透明的固体、粉末样品都无法用常规的紫外可见分光光度法来分析测试，因此，积分光度法又普遍受到人们的重视，积分光度法又成了热门技术，目前被人们称为&ldquo 复兴时期&rdquo 。　　目前国内外很多科学家非常重视光学积分球的应用，因此可以带积分球附件的仪器也不断推出 　　例如：美国PerkinElmer公司，推出了50mm的积分球；中国北京普析通用公司推出了带光学积分球的TU-1901紫外可见分光光度计；日本岛津推出了UV-3150 带积分球的紫外可见分光光度计；日本JASCO公司推出了带积分球的V550紫外可见分光光度计。美国PerkinElmer公司，50mm光学积分球的紫外可见分光光度计中国普析通用公司带光学积分球的TU-1901紫外可见分光光度计 岛津公司的UV-3150带积分球的紫外可见分光光度计、JASCO公司带积分球的V550紫外可见分光光度计　　目前，积分光度法正在材料科学、生命科学、航天技术等领域发挥着及其重要的作用。国际上许多科学家认为，积分光度法可以大大扩展紫外可见分光光度计的应用范围。科学家们正在进一步重视积分光度法。它是紫外可见分光光度计应用最新进展的重要内容之一。　　结束语　　1)紫外可见分光光度计虽说是一种成熟的、传统的、及普型的、基础型的、常规分析仪器，但是其发展空间仍然很大。目前我国对各类紫外可见分光光度计的需求量每年约9500台以上。作者预计，随着科学技术的发展，紫外可见分光光度计仪器和应用的发展速度只会加快，不会减慢；需求量会进一步增大。我们应该高度重视紫外可见分光光度计仪器及其应用的研发。　　2)紫外可见分光光度计目前的主要发展方向是：微型、微量、快速、专用；微型是便携式、现场检测的需要；微量是生命科学、医学、海洋科学等领域科研工作的需要(样品量很少、很贵)；快速是食品疾控、安全、应急现场检测的需要 专用是功能专一、但可靠性要求很高的在线自动检测的需要。　　3)目前，国际上的高端紫外可见分光光度计已经非常成熟，例如：PerkinElmer公司的Lambda950、Varian（现在的Agilent）公司的Cary6000i等就是。我国的紫外可见分光光度计近几年来已经有很大的突破，高端仪器也已经推出 例如：杂散光为4× 10-7的普析通用公司的T10等仪器就是。我国的紫外可见分光光度计仪器目前基本上能满足使用要求。但是，在工艺方面、附件方面、软件等方面与先进的发达国家相比，仍然存在差距。我们要看到差距，要努力赶超。特别在高端紫外可见分光光度计方面，我们目前还应该在立足国内的基础上，适当引进、消化、吸收国外的先进技术 我们既千万不能盲目乐观，又千万不能盲目排外。在紫外可见分光光度计仪器的研发方面，目前我国仍然应注意处理好普及和提高的关系：普及与提高还是应以普及为主，只能适当研发一些高端紫外可见分光光度计。因为最高端的紫外可见分光光度计，对绝大多数的常规分析测试的使用者没有意义，主要只能以此展示制造商的水平。　　4)可靠性是紫外可见分光光度计仪器发展的关键、核心和灵魂 评价紫外可见分光光度计仪器好坏的依据，主要是看可靠性、看分析测试数据准确与否。所以，我们在发展紫外可见分光光度计仪器时，要特别重视直接影响紫外可见分光光度计的可靠性、直接影响其分析测试误差的关键性能技术指标等关键问题。　　主要参考文献　　[1]李昌厚著，紫外可见分光光度计，北京：化学工业出版社，2005　　[2]李昌厚著，紫外可见分光光度计及其应用，北京：化学工业出版社，2010　　[3]李昌厚著，仪器学理论与实践，北京：科学出版社，2008　　[4]李昌厚著，高效液相色谱仪器及其应用，北京：科学出版社，2014　　[5] 文中涉及的有关仪器样本及其说明书　　(撰稿人：中国科学院上海生物工程研究中心 李昌厚教授)　　注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考　　盘点(1)：紫外可见分光光度计仪器技术新进展