日立双光束分光光度计高分辨率UV的工作原理是什么

一、核心产品特性

1. 高分辨率光学系统

• 采用 Seya-Namioka单色仪 与 凹面聚焦衍射光栅，光栅由日立专有光刻机制造，显著减少像差（如慧形象差），提升分辨率和光通量。

• 反射镜数量少、光路短，提高光学效率与亮度。

• U-2900/2910 固定为 1.5 nm，满足欧洲药典对痕量检测的要求（如0.02%甲苯己烷溶液的差值≥1.5）。

• U-3900H 支持 0.1–5 nm 多档可调，适应从低浓度到高浓度样品的宽范围检测。

• 光谱带宽：

• 光学设计：

2. 双光束稳定性

• 光源（D₂灯紫外区 + WI灯可见区）发出的光经扇形旋转镜 分束，同步通过样品池与参比池，实时补偿光源波动、电子噪声及环境漂移，确保长时间测试的稳定性。

• 对比单光束设计，显著降低基线漂移（U-2900漂移率低至±0.0006 Abs/h）。

3. 扩展检测能力

• 标配微量池（5μL、25μL、50μL）用于生物痕量分析（如DNA/RNA定量）。

• 可选固体样品支架，支持薄膜、粉末的透射/反射/漫反射测量。

• 宽吸光度范围：U-3900系列通过低杂散光（≤0.05%T）和低噪声设计，支持高浓度样品（如吸光度＞3.0）的准确检测。

• 多类型样品适配：

4. 智能化操作与数据处理

• 核酸浓度计算（A₂₆₀/A₂₈₀比值、蛋白质浓度）、GLP/GMP合规性校验、多波长扫描等。

• 数据导出至Excel/JCAMP格式，支持光谱数学运算（平滑、微分、叠加）。

• U-2900 内置大尺寸彩色触屏，支持脱机操作；U-2910 需连接PC控制。

• U-3900H 搭载 UV Solutions Plus软件，新增数据列表、自定义报告及仪器自检功能。

• 控制方式：

• 高级功能：

5. 灵活的系统配置

• U-3900系列分型：

  类型	适用场景	优势
  单光栅（U-3900）	低浓度样品	光通量高，灵敏度佳
  双光栅（U-3900H）	高浓度/高散射样品	杂散光抑制更强

• 接口扩展：RS-232C/USB接口支持外接存储、键盘及打印机，提升操作效率

二、工作原理详解

• 双光束实时比对两路信号，通过比率计算自动扣除光源波动、溶剂背景等干扰，输出稳定吸光度值。

1. 信号处理与校准

• 自增益功能（可见光区）：优化检测器响应，保障全波段数据准确性。

• 波长自校正：精度±0.1 nm（U-3900系列），重现性±0.1 nm。

• 光信号经硅光电二极管转换为电信号，放大后数字化处理：
  $Absorbance=-{\log }_{10}\left(\frac{I_{\text{sample}}}{I_{\text{reference}}}\right)$

• 关键校准技术：

2. 像差控制技术

• 凹面光栅集成聚焦与色散功能，替代传统透镜/反射镜组合，减少像差源

• 日立专有光刻工艺在光栅刻槽中引入非对称槽型，主动校正慧差，提升紫外区分辨率

三、典型应用场景

总结

日立双光束分光光度计（U-2900/2910及U-3900系列）通过双光束实时补偿、凹面光栅像差控制及智能软件生态，在紫外可见光区实现高分辨率（1.5nm起）与超高稳定性，满足从痕量生物样本到高浓度工业样品的宽域分析需求。其模块化设计（如光栅可选、配件扩展）进一步适配药企GLP、材料研发等严苛场景，成为实验室高效分析的可靠工具。