赛默飞分光光度计BioMate 160光源设置详解

一、BioMate 160的光学系统概述

分光光度计的核心是光学系统，其质量直接决定了测量的灵敏度、准确性和稳定性。赛默飞BioMate 160分光光度计采用双光源配置，即氘灯（Deuterium Lamp）与钨灯（Tungsten Lamp），分别覆盖紫外区和可见区，从而保证了宽波长范围内的高精度检测。

在整个系统中，光源发出的光经过单色器分离后，进入比色皿中的样品溶液。样品对光的吸收或透射改变了光强，检测器将变化信号转化为数字信号并输出。光源的稳定性决定了基线是否平稳，灯丝强度则决定了信噪比水平。因此，光源的设置与维护，是分光光度计操作的基础环节。

二、BioMate 160的光源类型

1. 氘灯（D2 Lamp）

• 波长覆盖范围：190~350 nm

• 应用：主要用于紫外区检测，如核酸（A260）、蛋白（A280）、小分子紫外吸收峰测定。

• 特点：氘灯发射的光谱在紫外区平滑且连续，稳定性较好，适合检测低浓度样品。

2. 钨灯（W Lamp）

• 波长覆盖范围：320~1100 nm

• 应用：可见光及近红外区检测，如比色法测定（Bradford 595 nm、BCA 562 nm）、染料吸收峰扫描、材料透过率测量。

• 特点：钨灯光谱在可见光区强度高，使用寿命较长，适合高通量实验。

3. 光源互补性

BioMate 160通过结合氘灯与钨灯，保证了1901100 nm的宽波长覆盖范围。氘灯负责紫外区，钨灯负责可见区，两者在320350 nm范围有部分重叠，确保光谱切换时不会出现信号中断。

三、光源切换原理

BioMate 160配备自动光源切换系统：

• 当用户在软件中设定测量波长时，系统会根据设定值自动选择相应光源。

• 在紫外区（190~320 nm），仪器默认启动氘灯；在可见区（350 nm以上），系统则切换至钨灯。

• 在320~350 nm重叠区，系统允许用户手动指定光源，以避免因光源切换引起的吸光度不连续。

光源切换过程通过机械快门和电子驱动控制完成，通常在1秒内完成，实验者几乎感受不到延迟。

四、光源设置方法

BioMate 160在光源设置上提供了自动和手动两种方式。

1. 自动光源设置

• 默认模式：根据波长范围由系统自动选择氘灯或钨灯。

• 优点：操作简便，适合日常测量。

• 应用：适合核酸蛋白定量、常规比色实验。

2. 手动光源设置

在特殊实验或光源过渡区，可选择手动指定光源：

• 打开“光源设置”菜单

• 在320~350 nm范围内选择“氘灯”或“钨灯”

• 保存并确认后，仪器将按设定执行

适用情况：

• 测量结果在切换波段时存在基线漂移

• 需要保持光源一致性进行对比实验

• 研究光源对检测信号的影响

3. 光源强度调节

部分应用需要增强信噪比，可在系统中选择高灵敏度模式，延长积分时间，以获得更稳定的数据。

五、不同实验应用下的光源选择

1. 核酸与蛋白测定

• 光源选择：氘灯

• 波长范围：260 nm、280 nm

• 说明：核酸和蛋白在紫外区具有特征吸收峰，因此必须依赖氘灯。

2. 蛋白定量比色法

• 光源选择：钨灯

• 常用波长：595 nm（Bradford）、562 nm（BCA）

• 说明：显色反应产物在可见区产生吸收峰，钨灯强度足够，适合此类测定。

3. 酶动力学实验

• 光源选择：氘灯（如检测NADH在340 nm的吸收）

• 模式：时间扫描

• 说明：需保证紫外光源强度稳定，减少背景漂移。

4. 色素与化合物扫描

• 光源选择：根据吸收峰所在区域选择氘灯或钨灯

• 设置：200~800 nm全波段扫描

• 说明：未知样品需覆盖全谱区，以便找到主要吸收峰。

5. 材料透光率检测

• 光源选择：钨灯

• 波长范围：400~800 nm

• 说明：适合薄膜、玻璃等材料的透过率实验。

六、光源使用中的常见问题与解决方案

1. 基线漂移

• 原因：光源预热不足、灯丝老化、比色皿污染

• 解决方法：延长预热时间、定期更换光源、清洗比色皿

2. 光源切换不连续

• 原因：320~350 nm过渡区切换引起

• 解决方法：在设置中指定单一光源，避免自动切换

3. 光强不足

• 原因：灯丝老化或透镜积尘

• 解决方法：更换灯管、清理光学元件

4. 噪声过大

• 原因：光源稳定性差、环境电磁干扰

• 解决方法：检查接地，启用信号积分模式，提高信噪比

七、光源维护与优化

1. 光源寿命管理

• 氘灯寿命约1000小时，钨灯寿命约2000小时

• 使用时尽量避免频繁开关，延长寿命

• 建议实验结束后关闭光源但保持风扇运转，帮助散热

2. 灯管更换

• 在光强明显下降或基线噪声增加时，应更换灯管

• 更换步骤包括关闭电源、取出旧灯、安装新灯并校准

3. 光学元件清洁

• 定期用无水乙醇清洁透镜和滤光片

• 避免使用粗糙纸巾擦拭，防止刮伤

4. 环境优化

• 保持实验室温度稳定

• 避免阳光直射和强烈振动

• 设备周围避免灰尘堆积

八、总结

赛默飞BioMate 160分光光度计的光源系统由氘灯与钨灯构成，涵盖了190~1100 nm的全波长检测范围。通过自动或手动设置，用户可以根据实验需求选择合适光源。在核酸、蛋白、酶动力学、化合物分析和材料透光率测试中，合理的光源选择是保证实验精度的关键。

光源的正确设置与日常维护，直接关系到测量结果的可靠性。通过科学的预热、切换、清洁和更换管理，研究人员不仅能延长光源寿命，还能提升实验数据的稳定性和准确性。

因此，掌握BioMate 160光源设置方法，是每一位实验操作者的必修技能，也是保证实验室长期高效运行的重要保障。