分光光度計原理說明：搞懂功能與注意事項，校正操作沒煩惱！

分光光度計的原理與產業運用，你有正確了解嗎？事實上，分光光度計可分為2種：工業使用、實驗室使用，並且搭配上不同的量測方式，也會有不同的可能性。因此，分光光度計對於可運用的產業來說，除了要搞懂其功能之外，就連使用後的校正操作也要清楚。這樣一來，分光光度計就可以完整的運用在產業上，幫助檢測好方便！

大塚科技工業用分光光度計，相較一般比爾定律，藉由光纖，光柵以及稜鏡後於PDA/CCD感光元件的組合，準確了解光譜的變化來確定物質的特性，可用於分析化學物質、生物樣品等廣泛的應用領域，就讓大塚科技帶你了解分光光度計的技術原理，以及實際操作時需要注意的事項！

目錄 1.分光光度計原理說明   a.以大塚分光光度計為例   b.大塚分光光譜儀原理 2.分光光度計功能與運用產業介紹   a.運用案例 線上即時量測系統   b.運用案例 相位差量測系統 3.分光光度計推薦

 

分光光度計原理說明

一般常見的分光光度計，是指一種用於分析物質吸收射光譜的實驗儀器。是以單一色光被樣品溶液所吸收的比例（最主要是採用比爾定律Beer law），來呈現測量結果。它通常通過將光源的光譜分解成不同波長的光，再通過測量通過物質後光譜的變化來確定物質的特性。
它可以用於分析多種物質，包括：化學物質、生物樣品、環境樣品等；分光光度計的應用領域，包括：化學、生物學、環境科學、材料科學等。它可以用來研究物質的成分、結構、含量、活性、質量和環境條件等。市面上常見的分光光度計或稱Uv分光光度計，一般用於實驗室量測物質特性，使用比色槽cuvettes為樣品載體裝載溶液等，主要用於定性為主。
 

以大塚分光光度計為例

大塚的分光光度計，與其一般實驗室常見的不同。主要用於工業上定量量測，例如：除了波長以外，還能量測絕對強度等等，是屬於更加進階的量測機台。在量測光源通過光纖，光柵以及稜鏡後於PDA/CCD感光元件上轉換成電子信號輸出。如前述分光光譜儀的主要架構為：

• 光柵（Slit）
• 稜鏡（Grating）
• PDA/CCD（感光元件）
• AD轉換器（AD Converter）

大塚分光光譜儀原理

1. 藉由 Grating 將導入光加以分光（波長），投置在 Photo Diode Arrar 上。
2. 藉由 Photo Diode Arrar 將光轉換成電流，取得各 Channel 的強度 data。
3. 經由 PC 演算以光譜（Spectrum）表示。


 
Grating主要，是指表面會刻有複數溝槽的光學元件。如上圖所示，波長λ的光從角度i入射後，依循角度θ反射時，即符合此演算公式。此時入射光與回折光相對與法線為同側時為正符號，反之為負符號，依據光波長的回折角度不同即可分光。另外，波長的分解能也會隨Grating溝槽數量愈多其分解能力會愈高。
 

分光光度計功能與運用產業介紹

	設置場所	量測項目	樣品型態	使用方法
實驗室分光光度計	實驗室	單一波長吸收度（穿透率）	溶液為主	物質定性分析
大塚分光光度計	實驗室、工業產線	隨客製不同量測項目多樣	不限	全光譜定量分析

工業上使用的光譜儀，與實驗室一體成型分光光度計的兩種決定性的差異，是在分光器的能力等級不同，除了能分別更加精細的分光結果外，也需要能夠長時間使用。而這類分光光度計我們也稱為計測用光譜儀，然而同樣是計測用光譜儀也有部分差異。
 

	大塚科技MCPD9800
波長範圍	220 ~ 850 nm 300 ~ 950 nm 360 ~ 830 nm 360 ~ 1100 nm 900 ~ 1600 nm
分光器光柵	Reflective Blazed Holographic Diffraction Gratings F=3、f=135 mm
偵測器感光元件	電子制冷型PDA/CCD 512 ch /1024 ch
偵測器解析度	1.4 / 0.7 nm (2285C) 1.4 / 0.7 nm (3095C) 1.0 / 0.5 nm (3683C) 1.6 / 0.8 nm (311C) 1.9nm (916C)
A/D 解析度	16 bit
曝光時間	5 ~ 20000 ms

*敝司調查比較資料

運用案例1. 線上即時量測系統

• 運用產業：蒸／濺鍍膜、半導體、材料基板、光學膜相關
• 量測項目：反射率／穿透率
• 系統構成：分光光譜儀／光纖／客製化機構

 

運用案例2. 相位差量測系統

• 運用產業：LCD／光學材料相關
• 量測項目：Retardation／Filled Cell Gap／Pretilt angle /Twist angle/Axis/Rth
• 系統構成：分光光譜儀/平行光學系/偏光板/檢光子/偏光子/自動迴轉傾斜機構

 

分光光度計推薦

隨著顯示器技術發展的日新月異，針對次世代顯示技術之一的量子點色轉換技術，藉由大塚核心技術的延伸，獨家研發出具備CF以及QDCF（QDCC）檢測功能的複合設備。設備主要是由分光光譜儀（VIS），顯微鏡光學系搭配各式量測光源所構成。
主要可量測CF/QDCF的RGB色度、透過率，藉由選配也可同時搭載光學濃度（OD），膜厚及反射率量測功能。藉由軟體控制，更可實現全自動化檢測。除了以往的電視、電腦、NB、平板、手機用途的面板產品外，目前業界主流的穿戴式裝置產業，與各種超高解析度面板檢測需求也均可對應。


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