Evolution™ 201/220 紫外-可见分光光度计详尽介绍
一、引言
紫外-可见分光光度计（UV-Vis Spectrophotometer）是实验室广泛应用的一类分析仪器，主要用于物质在紫外和可见光区域的吸收光谱测定。通过对不同波长光的吸收特性进行分析，可以实现对样品的定量检测、纯度评估以及反应过程监控等多种功能。Evolution™ 201 和 Evolution™ 220 是热电公司（Thermo Scientific）推出的两款紫外-可见光度计，具备高性能光学系统与丰富的软件支持，适用于科研、教学、环境监测、生物制药、化学工业等多个领域。
二、仪器概述
1. Evolution™ 201
Evolution 201 是一款入门型紫外-可见光度计，适用于中等复杂度实验需求。其具备高灵敏度的光学设计和广泛的波长覆盖范围，可用于日常的样品定量分析、光谱扫描、动力学研究等实验。
2. Evolution™ 220
Evolution 220 相比201提供更高的灵敏度、更低的杂散光和更高的波长精度，适用于更严格的分析任务，尤其在对数据重复性和灵敏度要求较高的质量控制和科研场景中表现出良好性能。
三、核心技术参数
以下为Evolution 201 与 220 的主要参数对比：
| 参数 | Evolution 201 | Evolution 220 |
|---|---|---|
| 波长范围 | 190–1100 nm | 190–1100 nm |
| 波长精度 | ±1.0 nm | ±0.5 nm |
| 波长重复性 | ≤0.2 nm | ≤0.1 nm |
| 带宽（光谱分辨率） | 1.0 nm 固定 | 1.0 nm 固定 |
| 光度范围（吸光度） | -3.0 A 至 +3.0 A | -3.0 A 至 +3.0 A |
| 光度精度 | ±0.005 A @ 1.0 A | ±0.002 A @ 1.0 A |
| 杂散光 | ≤0.05% T（220 nm） | ≤0.02% T（220 nm） |
| 光源 | 氘灯 + 钨灯 | 氘灯 + 钨灯 |
| 检测器 | 硅光电二极管 | 硅光电二极管 |
| 样品仓兼容性 | 标准/自动比色架 | 可选温控、自动化附件支持 |
| 接口与数据输出 | USB、以太网 | USB、LAN、打印机接口等 |
四、工作原理
Evolution 系列分光光度计的基本工作原理基于朗伯-比尔定律：
A = εcl
其中，A 为吸光度，ε 为摩尔吸光系数，c 为物质浓度，l 为光程。仪器通过将光源发出的连续光束聚焦、色散成单色光，穿透样品并测量其吸光度，从而反推出样品浓度或其他物理化学参数。
1. 光源系统
双光源系统包含氘灯（紫外区）与钨丝灯（可见区），支持全波段切换。仪器可根据预设波长自动在光源间切换，以覆盖190–1100 nm 波长范围。
2. 单色器系统
采用高精度光栅作为色散器件，使不同波长的光分离。1 nm 带宽设计保证了良好的分辨率，适合对光谱细节的精确分析。
3. 检测系统
集成高灵敏度硅光电二极管阵列，具备快速响应与宽动态范围，可精准记录高与低浓度样品信号。
4. 比色皿与样品架系统
支持标准1 cm比色皿，也可选配8位自动比色皿架、温控模块、微量比色皿适配器或流通池，实现多样化检测。
五、主要功能模块
1. 吸光度测量（Absorbance）
可测定样品对单波长或多波长的吸收值，常用于溶液浓度的直接测量与标准曲线法定量分析。
2. 透射率测定（%T）
用于评价样品对光线透过率，特别适用于透明材料、光学滤波器或溶液清洁度测量。
3. 波长扫描（Wavelength Scan）
扫描设定波段内的吸收情况，生成完整吸收图谱，用于分析物质特征吸收峰。
4. 时间扫描（Kinetics）
用于监测吸光度随时间变化，可进行酶反应动力学研究、稳定性评估等。
5. 多组份分析（Multi-component Analysis）
通过多波长算法解算混合物中不同组分的浓度，适用于复杂体系的组分定量。
6. 荧光色素校正功能
部分应用中，样品含有荧光背景干扰，仪器支持算法修正，排除背景光影响，增强检测准确性。
六、软件平台与数据处理
Evolution 系列搭配 INSIGHT™ 分析软件（PC端）或Touchscreen UI系统（内置界面），可提供如下功能：
方法编辑与保存
图谱处理与峰值标注
浓度计算与报告生成
样品命名与批量记录
数据导出（Excel、CSV、PDF格式）
用户权限分级管理
合规记录支持（符合21 CFR Part 11）
此外，软件支持LIMS系统对接，方便大型实验室数据统一管理。
七、使用领域与典型应用
1. 制药与质量控制
活性药物成分含量分析（API）
原料药溶液浓度确认
分析方法验证
药物稳定性研究与日晒降解实验
2. 环境检测
地表水、饮用水紫外吸收值（如254 nm）测定
COD（化学需氧量）间接估算
溶液中色素或污染物浓度检测
3. 食品与农业
食品添加剂、色素定量
营养成分定量分析（如维生素A、E）
农残、重金属衍生物比色法检测
4. 材料科学
聚合物溶液吸光度分析
染料吸收峰位评估
光学材料透光性与遮光率测试
5. 教学与科研
吸收光谱测绘与结构分析
分子间反应速率测定
酶反应动力学实验
八、性能优势与设计亮点
1. 宽波长覆盖范围
190–1100 nm 的全谱段分析能力，适用于紫外、可见和近红外领域的多种分析任务。
2. 稳定性与重复性好
采用密闭式光学系统，结合高品质光源与检测器，有效提升数据稳定性，减少环境干扰。
3. 自动化与可拓展性强
通过模块化设计可轻松扩展样品架、温控、进样系统，满足不同实验需求。
4. 操作界面直观
内置彩色触摸显示屏，图形化导航菜单便于快速上手，同时支持多语言选择与方法模板化存储。
5. 符合实验室法规标准
数据记录、用户管理及访问控制设计，便于在GLP、GMP或ISO规范实验室使用。
九、使用建议与维护
为了保持仪器性能稳定并延长使用寿命，建议用户：
定期进行光源检查与更换（根据累计使用时间）；
每次实验前进行自动基线校准与空白测定；
使用比色皿前后应彻底清洗并擦干，避免残留污染；
清洁光路区域时应使用无尘布与中性试剂；
定期备份数据与检查软件升级；
长时间不使用时应妥善断电存放。
十、发展趋势与扩展前景
紫外-可见分光光度计随着光电技术与信息技术的发展，正朝以下方向演进：
与质谱、荧光等光谱技术联用；
智能化路径优化算法提升信号质量；
云端存储与远程监控实验进度；
小型化便携型产品用于野外或临床现场检测；
结合AI分析进行图谱智能识别与异常值警示。
十一、结语
Evolution™ 201 和 Evolution™ 220 紫外-可见分光光度计以其稳定的性能、全面的功能及良好的可拓展性，在多个行业中发挥着重要作用。其精准的检测能力不仅能满足日常分析的基本要求，更在复杂样品、多组分体系分析中展现出较强适应性。无论是科研机构、工业企业还是教育实验室，均可根据实验需要选择适配型号，实现高效、可靠的光谱分析工作。
