下一代分光光度计的能力

在这次采访中，AZoM采访了岛津的资深科学家Robert Keighley博士，谈论了分光光度计以及市场上新一代型号的性能。

您能否简要介绍Shimadzu和您服务的市场吗？

Shimadzu是世界上最大的科学仪器制造商之一，员工有超过12,500人。超过4,000名Shimadzu员工在研发中工作，创造尖端技术，具有创新至关重要的精神。Shimadzu成立于1875年，Shimadzu继续有机种植，包括五个主要业务单位，其中科学仪器是一个。Shimadzu在全球范围内拥有许多研究设施，其产品涵盖了来自学术研究，制药，合同测试的大量市场，以及从涂料和聚合物的广泛的制造市场通过石化精炼，汽车，塑料，回收，农业还有许多人。Shimadzu旨在为这些行业内的现实生活问题提供创新解决方案。

可编程电路的处理能力如何影响光谱仪?

在可编程电路广泛使用之前，第一分光光度计是在ERA中进行的，因此具有较差的加工能力，并使用手动读数通过手绘图表创建“扫描”。从那时起，技术已经很大程度上推进到仪器，不仅扫描自动扫描，而且还记录了数据。显示技术和显示驱动程序中的并行前进允许在采集期间实时显示光谱，同时更快的处理器和更大的内存容量允许复杂的数据解释或标准校准曲线的内部存储。现代分光光度计可以存储百分之百甚至数千个光谱的文件名和唯一标签，可以召回和显示或导出和打印。还可以在数据集之间计算复杂的关系或用于扣除光谱质量。

与今天的光谱仪相比，早期光谱仪的处理能力之间有什么差异？

如前所述，第一分光光度计没有处理能力，并且它们基于没有存储器的模拟电路。所有录音都必须完全手动或通过模拟常量图表。如今，超过半个世纪之后，内存存储容量和处理器速度无法辨认。非常受欢迎Shimadzu UV-1900i分光光度计配有内部计算机控制器，包括全彩色显示器和数千次扫描的存储容量。这就是仪器使用独立的时，计算机控制增加了更多的功率和灵活性。控制电子设备的速度和精度存在许多其他进展。例如，UV-1900i包括波长驱动器，其能够以29000nm / min的跟踪速度以精度和重复性移动光栅的能力。该运动不是连续的，它涉及在每个波长处的前后梁的读取周期的驱动器“停止”，因此移动被分成每秒令人印象深刻的4000级（停止移动停止）。

什么带来了这些差异？

70年前和今天分光光度论之间的主要差异是3个主要技术的出现。步进电机显着增加了驱动精度，拆下了具有微动开关或光机械端点的精细机械驱动器的需求。它们通过允许单色器，源镜，二阶滤波器和波束斩波器的同步，它们也大大提高了扫描速度，并将波束斩波器驱动到一秒钟的微小部分。存储器电路允许控制具有子微秒协调的多个电动机，同时还允许复杂编程扫描的参数和任何数据分析。最后，显示技术使仪器可以携带自己的全能涂有嵌入仪器中的全能电脑质量的展示。

与早期的光谱仪相比，今天的光谱仪在硬件上还有什么不同?

早期的分光光度计在设计上有很多挑战，从需要重型铸件和昂贵的非线性棱镜驱动到产生大量热量的大型氢灯。这需要复杂的多轴调整，以允许最佳的对准精度。从那时起，技术进步取得了长足的进步，新的设计不再使用重型钢或铝铸造底盘，而是使用现代复合材料，这种材料比金属材料更硬，热膨胀率更低，从而减少了预热效应。现代分光光度计不再使用石英棱镜，而是选择更便宜和更灵活的衍射光栅作为单色元件。然而，这些都有产生“杂散光”的限制。去除杂散光的主要技术是在光束路径中包括一个“二阶滤波器组”。更先进的仪器能够读取更高的吸光度水平(否则由于杂光而不可能)，使用两个单色仪串联，例如，一个单色仪的0.1%杂光被第二个单色仪(0.000001%)减少到0.1%的0.1%。与传统设计相比，日本岛渚最新专利的lo - ray - light®光栅技术显著提高了杂散光性能，同时保持了高通量(Oppermann et al . J Chem Chem Eng 7(2013) 1117-1120)。

探测器技术也显着发展。早期乐器只需选择，但使用光电倍增管，这仍然具有非常高的灵敏度，但昂贵且笨重并且需要非常精确，高压电源和广泛的信号电子屏蔽。它们通常也与近等同的光电二极管更窄的波长范围有效。更新的设备可以获得诸如已经提到的硅光电二极管，其提供略微较小的灵敏度，但允许可以使用高级信号处理的更简单的设计或CCD检测器来补偿样品或单色仪光学中产生的光束伪像。现代分光光度计的整体设计包括许多抵消这种敏感性损失的组件。在UV-1900i的情况下，LO-RAIG-Ligh®光栅提供更多的输入光，固态分束器（代替旋转斩波器）意味着仪器可以更紧凑，但整体性能如此在许多情况下比旧的设计更好，基于更良好的设计良好的光栅，旋转切割者和光电倍增器。另外，UV-1900i使用两个匹配的硅光电二极管检测器，以实现真正的双光束性能，以实现延伸波长范围的奇妙敏感性至900nm（光电倍增管通常限制为900nm）。

岛津UV-Vis系列的更高型号UV-2600i，UV-2700i和UV-3600-I Plus，使用光电倍增器来提高最佳敏感性。另外，当与集成球体一起使用时，UV-2600I可以以1400nm的扩展速率运行。因此，市场上唯一的UV-VIS（通常为185-900纳米）仪器，也可以测量1100至1400nm之间的范围。这种额外的范围对于许多材料包括光伏，建筑玻璃和用于通信激光器（Fibreolep欧洲杯足球竞彩）的激光光学部件。

最高的型号，UV-3600-i Plus配备了三个探测器，在整个185-3300 nm范围的双光栅提供最佳的灵敏度。这些包括一个紫外可见敏感的光电倍增管，一个非常近红外的砷化镓光电二极管，和一个铅硫化物探测器的范围从约。1700 - 3300 nm。

最新UV-I范围内的所有Shimadzu分光光度计是真正的双光束系统。双梁设计具有许多优点，但主要优点是系统始终完全补偿任何可能从灯泡能量中的轻微波动或仪器上的预热效果产生的任何误差。

光谱仪软件如何发展？

从最早的计算机控制开始，仪器控制软件的发展甚至超过仪器硬件。最初的控制包是非常基本的，通常与仪器内部的编程主板通信，并接收部分处理的数据回显示在非常低分辨率(720 x 350)单色显示器上。打印通常是通过屏幕转储到点阵或菊花轮式打印机。最终，彩色显示器允许更容易地理解在同一坐标轴上的多个轨迹。随着Windows类型的PC操作系统的出现，这些变化加速了，处理器速度、内存存储和屏幕分辨率都大幅提高。很长一段时间，仪器和计算机之间的通信存在着一个挑战。一些厂商使用传统的COM端口，而另一些厂商则青睐IEEE格式。到最后，USB似乎已经成为主导。现代化的软件可以控制仪器的所有参数。最先进的软件运行在安全的环境中，通过将所有数据和方法存储在数据库中，使过程完全符合FDA电子记录要求(21CFR第11部分)。 The very latest generation of software, such as the LabSolutions UV developed for the latest range of UV spectrophotometers, also allows fully automatic appraisal of all parameters from an investigation with automatic pass/fails to label for all samples, across any number of test parameters.

新一代Shimadzu光谱仪如何展示该领域的进一步演变？

Shimadzu的最新一代'I'系列分光光度计均分享新款和非常强大的Labsolutions UV软件。该软件允许在没有运算符“判断”的许多参数上完全评估实验，无需运算符“判断”，可以在数据库模式下运行完整的21 CFR 11合规性。在每个Shimadzu仪器的核心，新的专利技术'Lo-ray-ligh®'衍射光栅会减少杂散光线，并将光束能量吞吐量增加超过前一代光栅，提供高达10倍的流浪抑制。结果是具有更好的噪声性能信号，更快的数据采集，较低的杂散光和生产力比以往更高的仪器。UV1900I具有任何扫描仪器的最快数据采集率（每分钟29000个数据点）。一些仪器索取较高的调查扫描速度，但仅在4或5 nm步骤收集数据，从而产生较少的数据点每分钟。UV-1900i可以在1nm步骤收集数据，即使在29000 nm / min。

与目前市场上的其他产品相比，这款新的光谱仪还有什么其他优势?

岛津拥有一系列令人印象深刻的仪器来覆盖一系列的应用。岛津系列包括深紫外(到165 nm)选项，以及提供唯一的紧凑仪器，能够读取非常高的吸光度。UV 2700i可以读到超过8.5A，但是三分之一的大小和不到三分之一的重量的任何竞争仪器能够读到8A或以上。岛津UV 2600i可以配备一个独特的双探测器积分球，将波长范围扩展到1400纳米，再次在一个比任何仪器的范围超过1100纳米的底盘小得多)。的日本岛津公司UV 3700我能够测量非常大的样品与全自动x-y阶段，并可在深紫外版本。日本岛津公司的UV 3600i.和紫外线2600我/ 2700模型可以安装一个大的外部样品室，以允许在可变的角度测量绝对反射率和传输，并测量大的组件，如镜头或大的光学玻璃。所有岛津范围现在都有LabSolutions UV软件，可以自动评估颜色、雾度、黄度、薄膜厚度和其他参数，通常只有在专业仪器中才能实现。

用户在选择使用岛津光谱仪时还能获得哪些额外好处?

Shimadzu练习“科学卓越”，在公司的所有方面应用于客户的优势。欧洲杯线上买球在研发部门工作的工作人员超过4000人，仪器（硬件和软件）不断改进，因此用户可以获得出色的最新尖端技术。自1952年以来，我们很自豪能够在全球范围内拥有超过100万次满足的紫外线广播客户。销售过程中适用于咨询方法，以确保客户对其问题最合适的解决方案。Shimadzu还拥有一个非常全面的售后支持系统。光谱技术专业团队的专业知识可以在初步培训方面提供高口径知识，以持续支持各种应用。最后，Shimadzu拥有一个大型工厂培训的服务团队，仅适用于Shimadzu设备和专业知识，优化性能。2020欧洲杯下注官网服务团队也具有高度竞争力的运作和遵守验证到21 CFR 11合规性。

什么是shimadzu？

下一步是什么？Shimadzu的研发由科学好奇心和设计明天的解决方案 - 今天。提供卓越的科学。欧洲杯线上买球

关于Robert Keighley博士

Robert Keighley博士获得了应用生物科学学位，然后获得了生物化学和亚细胞分馏博士学位。欧洲杯线上买球1985年，他开始了他的科学仪器职业生涯，从事液体闪烁计数器技术，然后是激光散射粒子计数器，在加入Beckman Instruments之前，他专门从事分光光度计，液体闪烁计数器，超离心机和分析超离心机。在那之后，他去了Varian Instruments公司专攻UV-Vis和FTIR，并于2011年加入岛津。他已经超过35年的直接科学仪器经验后学术介绍技术学位和博士期间他给了讲座在全球各地的许多重大的科学会议的主题从深海沉积物中使用显微镜确定塑料微粒红外光谱揭示的亚基结构多肽的荧光和分析超离心法。