在1930年代,科學家從對於維生素的研究指出,維他命A有吸收紫外光的現象。之後,美國利用紫外光與可見光 (UV-Vis)來測量士兵口糧內的維他命含量。這項研究最終在1940年代初期,發展成商用的紫外可見光光譜儀。
在1941年,貝克曼儀器公司(Beckman Instruments)推出全世界第一台商用紫外光 / 可見光 分光光度計 DU UV-Vis Spectrophotometer,這台分光光度計,可將從前需要數小時、甚至數天的測量過程,縮短到幾分鐘。雖然現代的紫外可見光分光光度計已經不可同日而語,但基本的運作原理還是大同小異:測量光線通過樣品前後的光通量差異,根據光線被吸收的程度,量測液態樣品的特性。
貝克曼儀器公司推出全球第一部分光光度計
現代的紫外可見光分光光度計(之後簡稱 UV / VIS),已經發展出數種不同的架構,以適用於不同的測試需求。UV / VIS 儀器有兩種主流的類型:「色散式 (Dispersive)」以及「光二極體陣列式 (Photodiode Array)」:
現代色散型的 UV / VIS 儀器根據光源的設計方式,可分為兩種:
單光束 (Single Beam):構造是一個單一光源(也有利用雙光源,分別產生紫外光與可見光的設計,如勢動科技的「UV1700 經濟型單光束紫外光/可見光分光光度計」),加上一個單色器、一個比色液槽註一、一個偵測器構成。構造簡單、價格也最便宜。即使是德製的「EMC-11-UV 單光束紫外可見光分光光度計」,也一樣可讓您用意想不到的價格獲得一部高品質的儀器。
雙光束 (Double Beam):直接有兩個光源、兩組比色液槽,及兩組偵測器。如勢動科技的 UV1901 系列雙光束紫外 / 可見光分光光度計,就是這樣的架構,不但性能優異,價格也相當親民,是一台在市場上高性價比的儀器。
雙光束紫外光/可見光分光光度計架構圖
未來的紫外可見光分光光度計,還是會不斷地進化。而且它將朝著「方便使用」、「可攜」、以及「應用專門」等方向繼續改進。另外,對於固體樣品的分析領域,像太陽能電池研究,半導體產品,以及表面塗層、鍍膜的材料等等,UV / VIS 儀器還是不斷地進步。另外,光源技術的突破,如LED光源註二,也為 UV / VIS 帶來新的生命。這種新型光源,不但有機會改進傳統的 UV / VIS 儀器,對於手持式裝置,將帶來新的應用領域。而遠距感測器(透過光纖設備)能更進一步將樣品的量測,帶到實驗室外面完成。
[註一] Cuvette 有多種中文翻譯,比色液槽、比色槽、比色管、光析管、透光槽、樣品槽。
[註二] 紫外線發光二極體 (UVC LED, Ultraviolet Light-emitting Diodes)
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