分光光度计是产生和利用单色光照射样品,并测量单色光通过透明样品前、后的入射光及透射光能量的仪器。其在质控、农业、医疗卫生、环境监控、化学分析等部门得到了广泛的应用。我国早在70年代末、80年代初就开发出了第三代分光光度计。在基本保留了上海欣茂仪器有限公司生产的723型可见分光光度计机械结构的基础上,作了一些改进,使它应用于一些生物制剂浓度的测量上。这大大地缩短了新产品开发周期。本文主要讲述用单片机如何控制723型可见分光光度计的光学系统,使它能产生指定波长的单色光,以及所增加的温度控制系统和吸液装置。

   理论分析：根据光栅衍射理论,在723型可见分光光度计的光学系统中,经反射镜镜像变换后,入射狭缝与出射狭缝靠得很近,可以认为入射角与衍射角相等,而且723型可见分光光度计使用的是+ 1级光,即m=1，723型可见分光光度计的光栅常数是d= 1/1200mm。723型可见分光光度计是通过转动光栅位置而改变衍射角U的。步进电机的步距角为0.18°,仪器速比52,所以步进电机每转动一步, 光栅转动0.0035°，因此,可见分光光度计的波长可读精度是0.1nm。

   控制方法：单色器是以寻找零级光作为波长定位的基点。在复合光的衍射光谱上,各单色光的零级光重叠在一起,零级光的中心部分能量最高,而且比±1级光的能量高好几倍。根据这一点,原则上只要找到能量的最高点即找到了零级光的中心。723型可见分光光度计在设计上方便了零级光的查找,为了精确定位,在单色器内设置了一光电续断器装置,当仪器步进电机带动光栅逆时针转动返回波长起点,齿轮上的遮光片切断光电耦合器电路,光电耦合器( GD53)输出低电平,通过8155 I/O PB7口送8031芯片控制。而零级光的中心就在这个机械卡位的右面附近。接着,步进电机带动光栅右转一步,查询一步,找到能量最高点就找到了零级光的中心。

   本实验室与中科院上海分院的生物研究所合作,进行了723型可见分光光度计的二次开发。由于胃蛋白酶原的特殊性,需要保持样品室温度的恒定,并增加了吸液装置,使操作方便。根据被测胃蛋白酶的浓度,结合生物研究所的研究成果,我们编程增加了诊断的功能。这些工作把原有半自动化的可见分光光度计改制成了全自动化的医疗仪器,在临床诊断上发挥了作用。