在紫外可見分光光度計中, 常將光柵、準直鏡、物鏡、狹縫等元件組合起來, 作為紫外可見分光光度計的一個核心部件。紫外可見分光光度計中的單色器一般又分棱鏡單色器和光柵單色器兩種, 現(xiàn)將其具體構(gòu)型和排列方式介紹如下。

　　( 一) 棱鏡單色器

　　常見的棱鏡單色器共有如下四種構(gòu)型。

　　1. 透射式棱鏡單色器

　　透射式棱鏡單色器一般采用阿貝型恒偏向棱鏡。直角棱鏡只起反光作用, 不參與分光。所以, 阿貝棱鏡可以看成是兩塊30°的色散棱鏡, 它與一塊60°的分光棱鏡的作用相等效。

　　2. 反射式立特洛( Litt row) 型棱鏡單色器

　　反射式立特洛( Litt row) 型棱鏡單色器。該單色器一般是用一塊離軸拋物面鏡同時起準直物鏡和成像物鏡的作用。光束兩次通過棱鏡, 可以使色散加倍。

　　3. 自準式30°棱鏡單色器

　　在分辨率要求不高的時候, 經(jīng)常采用一塊球面鏡和一塊30°棱鏡組成簡單的立特洛型棱鏡單色器。其光路如圖3-22 所示。該單色器在棱鏡直角邊的一側(cè)涂上反射膜層, 使光束經(jīng)此面折回。當旋轉(zhuǎn)自準棱鏡時, 可實現(xiàn)波長掃描。為減少雜散光, 一般在棱鏡膜層后面或不通光的棱邊上涂上黑色無光漆。

　　4. 瓦茨沃斯(Wadswor th) 型棱鏡單色器

　　該單色器的色散棱鏡和一塊平面反射鏡連在一起, 形成恒偏向裝置。波長掃描時, 棱鏡和平面鏡一起繞棱鏡底邊中點C轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)有較好的成像質(zhì)量。

　　( 二) 光柵單色器

　　常見的光柵單色器大致有以下5 種類型。

　　1. 立特洛( Litt row) 型光柵單色器

　　光束在光柵上的入射角接近等于衍射角, 準直物鏡和成像物鏡同用一個物鏡。這種類型的單色器, 又稱自準式光柵單色器。因為它的入射狹縫、出射狹縫很靠近, 所以其雜散光比較大。

　　2. 切爾尼-特納( Czerny-Turner ,簡稱C-T 型) 型光柵單色器

　　這種光柵單色器是一種采用兩塊球面鏡作為準直鏡和成像物鏡的系統(tǒng)。常用水平排列方式。兩塊球面鏡可相互補償慧差, 具有較好的成像質(zhì)量。并且,增加狹縫高度不會嚴重影響儀器的分辨率。同時, 球面鏡的加工也比較容易。

　　在該系統(tǒng)中, 入射狹縫S1 和出射狹縫S2 對稱分布在色散元件的兩邊, M1 和M2 分別為準直鏡和物鏡; 該系統(tǒng)的*大特點是像差(慧差) 小。它的慧差為自準直系統(tǒng)的1/ 5 左右, 所以該系統(tǒng)經(jīng)常被大量采用。

　　3. 瀨谷-波岡型凹面光柵單色器

　　瀨谷-波岡型凹面光柵單色器是一種羅蘭圓外的裝置, 入射和出射狹縫都在羅蘭圓之外, 光柵上的入射光軸與出射光軸夾角較大, 一般約為i +θ= 70°。在保持入射狹縫和出射狹縫都不動的情況下, 繞光柵中心轉(zhuǎn)動光柵, 就可完成光譜掃描。一般入射角由26°變?yōu)?4°時, 離焦量才有光柵中心到出射狹縫距離的0. 1%。其主要像差是像散和慧差。但已有消像散的凹面光柵, 可消除型光柵單色器像散, 獲得很高的像質(zhì)。

　　4. 艾伯特( Eber t ) 型光柵單色器

　　艾伯特( Eber t ) 型光柵單色器是只用一塊凹面球面鏡的兩部分, 作為準直鏡和物鏡, 代替C- T 型光柵單色器的兩塊凹面球面鏡。

　　5. Monk-Gilieson 型光柵單色器

　　( 三) 單色器光路的排列和分類

1. 水平式自準直系統(tǒng)

　　所謂自準直系統(tǒng)就是非對稱的單色器光學系統(tǒng); 所謂水平式自準直系統(tǒng), 就是所有的光學元件中心和狹縫中心都在同一平面上的自準直系統(tǒng)?！∮谇蛎娣瓷溏R或拋物面反射鏡M1 的焦面上。當光線進入狹縫S1 后, 通過小平面反射鏡射到M1 上, M1 將入射的光線變成平行光后,照射到光柵G上, 經(jīng)光柵色散后的光線再射到M1 上;還是由M1 聚焦到出射狹縫S2 上, 并在S2 處形成光譜。

　　2. 垂直式自準直系統(tǒng)

　　垂直式自準直系統(tǒng) 中, 雜散光與球差的數(shù)量與水平式自準直系統(tǒng)相同。但慧差不同, 水平式自準直系統(tǒng)的慧差使譜線產(chǎn)生非對稱性變寬, 而垂直式自準直系統(tǒng)使譜線在高度方向產(chǎn)生非對稱性伸長。因此, 對同樣的光學參數(shù)來說, 該系統(tǒng)的分辨率略優(yōu)于前者。

　　( 四) 用于非平行光束的平面光柵單色器

　　常見的平面光柵單色器是把光柵放在平行光束中工作, 這樣可使光柵產(chǎn)生的像差較小, 儀器可以獲得較高的分辨率。但是, 在有些專門的用途中, 不要求分辨率很高, 而要求儀器的通光性能很好。甚至通光性能比分辨率更加重要, 這時可以將光柵放在非平行光束中, 整個光學系統(tǒng)中除光柵以外,只有一塊凹面反射鏡。

　　( 五) 雙單色器

　　如果將兩個簡單的單色器連接在一起, 就組成了雙單色器。雙單色器有一個入射狹縫、一個出射狹縫和一個中間狹縫。中間狹縫既是**個單色器的出射狹縫, 又是**個單色器的入射狹縫。兩個單色器的連接有兩種方式: 一種是兩個單色器的色散相加; 另一種是兩個單色器的色散相減。