常見(jiàn)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)單色器介紹
單色器，指將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分離成所需要的某一波長(zhǎng)的單色光的器件。它是分光光度計(jì)的心臟部分。單色器主要由狹縫、色散元件和透鏡系統(tǒng)組成。其中色散元件是關(guān)鍵部件，色散元件是棱鏡和反射光柵或兩者的組合，它能將連續(xù)光譜色散成為單色光。狹縫和透鏡系統(tǒng)主要用來(lái)控制光的放相冊(cè)，調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度和“取出”所需要的單色光，狹縫對(duì)單色器的分辨率其重要作用，它對(duì)單色光的純度在一定范圍內(nèi)起著調(diào)節(jié)作用。
??? 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)中的單色器一般又分棱鏡單色器和光柵單色器兩種。
??? 一、棱鏡單色器
??? 棱鏡單色器是利用不同波長(zhǎng)的光在棱鏡內(nèi)折射率不同將復(fù)合光色散為單色光的。棱鏡色散作用的大小與棱鏡制作材料及幾何形狀有關(guān)。常用的棱鏡用玻璃用玻璃或石英制成?？梢?jiàn)分光光度計(jì)可以采用玻璃棱鏡，但玻璃吸收紫外線，所以不適用于紫外線區(qū)。紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)采用石英棱鏡，它適用于紫外、可見(jiàn)光整個(gè)光譜區(qū)。
??? 二、光柵單色器
??? 光柵作為色散元件具有不可少獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。光柵可定義為一系列等寬、等距離的平行狹縫。光柵的色散原理是以光的衍射現(xiàn)象和干涉現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。常用的光柵單色器為反射光柵單色器，它又分為平面反射光柵和凹面反射兩種，其中最常用的是平面反射光柵。由于光柵單色器的分辨率比棱鏡單色器分辨率高(可達(dá)±0.2nm)，而且它可用的波長(zhǎng)范圍也比棱鏡單色器寬。因此目前生產(chǎn)的紫外線-可見(jiàn)分光光度計(jì)大多采用光柵作為色散的元件。近年來(lái)，光柵的刻制復(fù)制技術(shù)不斷改進(jìn)，其質(zhì)量也不斷的提高，因而其應(yīng)用日益廣泛。
??? 常見(jiàn)的光柵單色器有以下幾種，見(jiàn)下表。
| ?單色器類型 | ?結(jié)構(gòu) | ?光柵類型 | ?特點(diǎn) |
| ?C-T型光柵單色器 | ?入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件(光柵)、 ?物鏡、出射狹縫 | ?平面光柵 | ?消像差，成像質(zhì)量高 |
| ?S-N型光柵單色器 | ?入射狹縫、色散元件(光柵)、出射狹縫 | ?凹面光柵 | ?聚光，光的能量高；出故障概率低 |
| ?E型光柵單色器 | ?入射狹縫、色散元件(光柵)、凹面球面鏡、 ?出射狹縫 | ?平面光柵 | ?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低 |
| ?L型光柵單色器 | ?入射狹縫、色散元件(光柵)、物鏡、 ?出射狹縫 | ?平面光柵 | ?由于入射狹縫和出射狹縫很靠近，所以 ?其雜散光比較大。主要用于低端儀器 |
| ?M-G型光柵單色器 | ?入射狹縫、色散元件(光柵)、凸透鏡、 ?出射狹縫 | ?平面光柵 | ?- |
??? 1、Czerny-Turner 單色器，簡(jiǎn)稱C-T型單色器。主要由入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件(光柵)、物鏡、出射狹縫組成。呈現(xiàn)典型的“M”形狀。這種光柵單色器是一種采用兩塊球面鏡作為準(zhǔn)直鏡和成像物鏡的系統(tǒng)。兩塊球面鏡可相互補(bǔ)償彗差，具有較好的成像質(zhì)量。C-T單色器如下圖所示：
??? 2、Seya-Namioka單色器，簡(jiǎn)稱S-N型單色器。主要由入射狹縫、色散元件(光柵)、出射狹縫組成。呈現(xiàn)倒“V”形狀。這種單色器由于采用凹面光柵，具有聚光作用，光的能量比較高。另外，由于它沒(méi)有準(zhǔn)直鏡或反射物鏡，因此，減少了出故障的概率。Seya單色器如下圖所示：
??? 3、Littrow光柵單色器，簡(jiǎn)稱L型單色器，光束在光柵上的入射角接近等于衍射角，準(zhǔn)直物鏡和成像物鏡同用一個(gè)物鏡。這種類型的單色器，又稱自準(zhǔn)式光柵單色器。因?yàn)樗娜肷洫M縫、出射狹縫很靠近，所以其雜散光比較大。
??? 4、Ebert型光柵單色器，簡(jiǎn)稱E型單色器，是只用一塊凹面球面鏡的兩部分, 作為準(zhǔn)直鏡和物鏡, 代替C-T 型光柵單色器的兩塊凹面球面鏡。此結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單, 成本較低。
??? 5、Monk-Gilieson 型光柵單色器，簡(jiǎn)稱M-G型單色器。
??? 值得注意的是：無(wú)論何種單色器，出射光光束常混有少量與儀器所指示波長(zhǎng)十分不同的光波，即“雜散光”。雜散光會(huì)影響吸光度的正確測(cè)量，其產(chǎn)生的主要原因是光學(xué)部件和單色器的外壁內(nèi)壁的反射和大氣或光學(xué)部件表面上塵埃的散射等。為了減少雜散光，單色器用途以黑色的罩殼封起來(lái)，通常不允許任意打開罩殼。
