Thermo Scientific Genesys 紫外可见分光光度计详尽介绍

一、概述

紫外可见分光光度计（UV-Vis Spectrophotometer）是分析实验中广泛使用的光学仪器之一，用于测定物质在紫外和可见光区的吸收光谱。Thermo Scientific Genesys 系列作为该领域中成熟的分析平台，因其可靠性、数据一致性及易操作性，常用于教育、科研、制药、环保及材料等行业的定量与定性分析。

Genesys 紫外可见分光光度计通过测量样品对不同波长光的吸收程度，实现对物质浓度、反应动力学、光谱特性等多方面的研究，是进行物理、化学及生物科学研究的重要工具。

二、仪器分类与型号特点

Genesys 系列包括多个型号，从基本教育用途到高性能科研需求均有覆盖，常见型号包括：

• Genesys 10S UV-Vis

• Genesys 10S Vis

• Genesys 180

• Genesys 150

• Genesys 140

• Genesys 50

各型号的配置和性能根据用户应用层级略有差异，具体如：

• Genesys 10S UV-Vis：支持190–1100 nm波长范围，具备双光束结构；

• Genesys 10S Vis：仅用于可见光区（325–1100 nm），适合常规教学；

• Genesys 150/180：拥有8位自动样品架，支持更高通量的自动化检测；

• Genesys 50：便捷型仪器，适用于日常常规分析任务。

三、工作原理

分光光度计的基本工作原理是朗伯-比尔定律。仪器通过光源发出一束单色光照射至样品溶液，样品分子对特定波长的光具有特定的吸收能力，通过检测透过光的强度即可计算出样品浓度。

其核心构成包括：

1. 光源系统：紫外区使用氘灯，可见区使用钨灯，部分型号自动切换光源。

2. 单色器系统：常用光栅进行色散，实现精确波长选择。

3. 样品池组件：支持标准1 cm比色皿，也支持微量比色皿和流通池等扩展形式。

4. 检测器系统：常为硅光电二极管或光电倍增管，用于捕捉信号并输出为数字信号。

5. 数据处理系统：嵌入式控制器或PC软件平台，用于数据采集、分析与存储。

四、技术参数

Genesys 系列具体技术参数因型号而异，以下以Genesys 180为代表，列出部分关键参数：

• 波长范围：190–1100 nm

• 波长精度：±1 nm

• 波长重复性：≤0.2 nm

• 带宽：1.0 nm（固定）

• 光度范围：-0.3至+3.0 A

• 杂散光：≤0.05% T（在220 nm处，以NaI测定）

• 稳定性：±0.001 A/h

• 响应时间：用户可选（慢、中、快）

• 数据接口：USB，LAN，支持远程数据导出

• 显示屏幕：高分辨率彩色触摸屏

五、主要功能

1. 吸光度测量（Absorbance）

可进行单波长或多波长吸收分析，用于确定溶液中溶质的浓度。用户可根据标准曲线进行自动定量计算。

2. 透射率分析（Transmittance）

通过对光透射百分比的测量判断溶液对光的阻碍程度，常用于光学性能测试。

3. 波长扫描（Wavelength Scan）

实现全波段或部分波段的光谱扫描，描绘出物质的吸收光谱曲线，是物质结构和定性分析的基础。

4. 动力学监测（Time Scan）

可设定固定波长，观察随时间变化的吸光度，广泛用于反应速率、酶活性分析等研究。

5. 多组份分析（Multi-component）

支持多波长算法对混合溶液中多个组分浓度的解算，适用于配方分析和质量控制。

6. 系统校准与验证

内置自动校准程序，并支持用户通过内标物手动校准；也支持符合ISO/GLP规范的数据记录与仪器验证。

六、仪器优势

1. 稳定的光学系统

Genesys 系列采用高精度单色器及优化光学通路设计，具有良好的波长重复性和光度线性，确保测量数据的准确性。

2. 用户友好的操作界面

配备彩色触摸显示屏，提供直观的菜单导航，具备中英文界面选项，用户可快速熟悉和掌握。

3. 自动化与模块扩展

高端型号可配套自动进样器、温控比色架、流通池等附件，实现高通量实验与反应控制。

4. 数据存储与导出便捷

支持U盘导出、局域网连接或通过软件平台将数据实时传输至分析系统，符合电子记录合规性要求。

5. 易维护结构设计

采用模块化结构，便于维护和更换光源。仪器自带状态监测与提示功能，延长仪器使用寿命。

七、典型应用场景

1. 药物研发与质量控制

• 原料药定量分析

• 片剂溶出度检测

• 药物稳定性研究

2. 环境检测

• 水样中重金属离子分析（如Cr、Fe、Mn等）

• 化学需氧量（COD）测定

• 地表水、地下水中污染物监测

3. 食品与饮料

• 色素和添加剂分析

• 酒类中乙醇含量测定

• 食品品质控制中酶活性监测

4. 教育与基础研究

• 理化实验教学使用

• 有机分子光谱分析

• 生物样品中DNA、蛋白质浓度测定

5. 材料与化工

• 高分子材料紫外稳定性测试

• 涂料与染料分析

• 光学材料透光性能评估

八、使用与维护建议

为确保仪器长期稳定运行，建议用户遵循以下使用与维护规范：

1. 避免在高湿、高尘或强震动环境中使用仪器；

2. 每次使用前预热仪器光源约15分钟；

3. 比色皿使用前需清洁干燥，防止污染影响测试；

4. 定期进行基线校正和空白样检查；

5. 定期更换光源灯泡，按厂商规定进行仪器验证；

6. 关闭电源前应退出所有操作程序，保护系统数据。

九、总结

Thermo Scientific Genesys 紫外可见分光光度计因其性能稳定、应用广泛与操作便捷的特性，已成为实验室基础分析的重要工具。无论是从教学演示到高级科研分析，还是从环境监测到质量控制，Genesys 系列都可提供可靠的解决方案。

通过合理配置型号与配件，并结合规范操作与定期维护，用户可在长时间内获得高质量、可重复的分析结果。