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分光光度计的前世今生
（郑翔鹏
摘录）
第一章
第一台商用分光光度计
第一节
第一台商用分光光度计是如何诞生的
二次世界大战时，美国为了让他们的士兵更加的强壮，所以想给他们补充点维生素（如图
1.1.1
的
广告）。但是怎么制造维生素呢，哪些食物中富含
有维生素呢？这些问题一直困惑着当时的科学家
们。
紫外可见分光光度计提供了答案，但是当时这种仪器非常昂贵
，而且是手工制造的。（注：
1918
年美国国家标准局就研制
了世界第一台紫外可见分光光度计，但没商品化，而且不成熟。）
1941
年，第一台商用紫外可见分光光度计
Beckma
n
DU
横空出世了。它的问世，使维生素的检测
变的简单、快速。
Bechman
公司设计的第一台原型
UV-
vis
分光光度计，
称为
Model
A
。
光源是钨灯，
使用玻璃棱镜
为分光元件，但是后来发现，玻璃不能用于紫外区，所以，后来制造了
Model
B.
Model
B
使用了石英棱镜。
Model
B
使用了某种机构
（叫
tangent
bar
mechanism
）
来使波长线性
化，但这种机构过于灵敏和
compressed
。
Mode
A
和
Model
B
都使用一种叫
Bechman
PH
mete
r
的附加装置作为读出装置。我们知道，
PH
计其实就是个高
阻抗毫伏计，所以它这个
PH
meter
其
实就是个毫伏计，读出放大
Model
A
和
B
的微弱电信号。
为了改进
Model
B
的波长扫描机构过于灵敏的缺点，又设计了
Model
C
（如图
1.1.2
）
,
Model
C
使用了一种叫
scroll
drive
的机构来波长线性化，这个机构后来使用在所有的
Bechman
石英棱镜
仪器中。
Model
C
同样使用
PH
meter
作为读出装置。由于这种分离式设计不方便，使人不快，所
以把
PH
meter
和单
色器做在一起，诞生了
Modle
D
（图
1.1.3
）
注：
PH
meter
和单色器集成在一起是根据资料上说的，但是对比图
1.1.2
，图
1.1.3
，图
1.1.4
，并
看不出
PH
meter
在哪里。
注：
1.
图
1.1.3
不是很清晰，可以参考下图
1.1.4
。
2.
图
1.1.3
中的
Grad
uated
:
200
to
2000
millimicrons
应该是波长范围
，在下面的图
1.1.5
中
也可以看到这个说明。但是从下
面的历史介绍和图
1.1.6
中，可以发现，其实更准确应该是
220
~
2000
millimicrons
就是
22
0nm~2000nm
。
Model
D
集成电子管放大器，当时为了制造石英棱镜，石英得从巴西运
来，但是，由于石英是射频
振荡器必要的元件，
而射频振荡器是
无线通信系统必须的
(
石英振荡器，
比
如目前电子电路中用的很
多的晶振
)
，
所以战时，石英还很难搞到，不过由于美国大兵要吃维生素，所以政府出面解决了这个
问
题。
注：第一台计算机
ENIAC
就是用电子管做的。电子管目前也还在用，比如一些音频发烧友
做的
“
胆
机
”
。
回来再说
Model
D,
当时
Model
D
面临着两个挑战。
一个是，设计合适的紫外光源。因为最初使用的是钨灯，而钨灯在可见光区还行，但紫外区，能量
太弱，不适合使用。当时已经知道氢灯可以产生紫外辐射，但是，在
1
940
年，还没有哪个厂家可
以制造适合
UV-vis
使用的氢灯，为此，
National
Technical
Laboratories
（
Bechman
公司的前身）
开始自己设计、制造氢灯，灯的问题终于解决了。
另一个
是挑战是，没有合适的光电检测器可用于紫外区，当时的光电检测器只能检测
350nm
~1200
nm
的光，
350nm
以下的没有合适的，为此，
RCA
设计了个
实验用的光电检测器，可以检测低到
2
20nm
的光，但是，这个新发明批量小，而且不稳定，没办法，最后，
Model <
/p>
D
还是使用了这种新
检测器。
由于
RCA
的不合作，
老
Bechman
和他的同事最终还是
自己设计了可用于紫外区的光电检测器。
并
把使用这种检测器的
UV-vis
命名为
Beckman
DU
（如图
1.1.4
）
.
<
/p>
图
1.5
是
Be
ckman
公司当时对
Beckman
DU
做的广告
图
1.1.5
中的介绍文字如下：
September
25,1941
,
NEWS
EDITION
注：
--------
杂志名和发表日期
Features
Many
Unique
and
Far-
Reaching
Advancements
This
precision
instrument
-the
product
of
several
years
intensive
development
by
the
Beck
man
research
staff
-incorporates
many
inportant
advancements
in
the
design
of
spectropho
tometric
equipment,such
as
:
...
the
finest
type
of
crystal
quartz
monochromotor
which
covers
the
full
spectral
range
of
i
nterest
in
spectrophotometry
-200
millimicrons
in
the
ultraviolet
to
2000
millimicrons
in
the
i
nfrared.
....precision
optical
parts
completely
protected
from
dust
and
fumes.
....extra
long(100cm)
easily-read
wavelength
Scale.
....direct
readings
in
both
%
Transmission
and
Desity
-simultaneously
....continuously
adjustable
Slit
Machanism
to
fit
every
possible
requirement.
....full
scale
readings
with
nomianl
band
widths
2
millimicrons
or
less
over
most
of
spectral
range.
....stray
light
effects
less
than
1/10%
over
most
of
the
spectral
range.
注：
这个仪器的大小没有查到相关资
料，不过一个线索是，
extra
long(100cm)
easily-read
wave
length
Scale.
在图
1.1.3
中，也有个说明是，<
/p>
length
:
Approximately
four
feet
。在对比下图
1.1.
2
，有什么想法吗？
图
1.1.6
是
1951
年
11
< br>月
30
日的一个广告，以下是图
1.1.6
的放大说明。
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