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光程調(diào)節(jié)系統(tǒng)是超微量分光光度計最核心的部件之一，其精度和穩(wěn)定性決定了設備的檢測性能和在長期使用過程中的可靠性。市面上超微量分光光度計種類繁多，不同的產(chǎn)品使用了不同的光程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，Implen的前幾代產(chǎn)品，如2011年上市的Nanophotometer? P系列老型號，采用了5光程的設計，通過多個光程的切換，滿足不同濃度范圍樣品的檢測需求。自2015年開始，第四代Nanophotometer?上市，在經(jīng)典的樣品壓縮技術的基礎上，諸多創(chuàng)新的設計與高性能贏得了客戶的青睞，這其中就包括了化繁為簡的錨定雙光程技術，僅使用2個光程即可滿足全部濃度范圍內(nèi)的檢測需求，不僅大幅提高了機械穩(wěn)定性，也通過免維護技術降低了用戶的后期成本，成為了當前Nanophotometer?產(chǎn)品引以為傲的技術高地。
光程調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用 超微量分光光度計的待測樣品具有廣泛的濃度跨度，如核酸樣品濃度可能在1-15000ng/μl之間，光穿過一定厚度的樣品層可能導致完全被吸收，因此需要調(diào)節(jié)樣品層的厚度，以適合不同濃度范圍，我們使用光程這一術語表示光穿過的樣品的路程。低濃度樣品使用較大的光程，高濃度樣品使用較小的光程。當前的設備通?？梢宰詣痈鶕?jù)樣品濃度切換最匹配的光程進行檢測。這個切換光程的裝置，我們稱為光程調(diào)節(jié)系統(tǒng)或光程切換器。 為何老型號使用5光程？ 無論設備的其他部件性能如何，最終都受制于檢測器的性能，在10多年前，市面上設備普遍都使用1024像素CCD作為檢測器，Implen也不例外。受到靈敏度、信噪比等因素的影響，對極高和極低信號的檢測能力受到限制，因此，設備需要使用更多的光程，把適用濃度范圍分成很多塊“蛋糕”，以滿足檢測器的檢測范圍。Nanophotometer? P系列老型號具有2mm、1mm、0.2mm、0.1mm和0.04mm共計5個光程設置，可滿足不同濃度樣本的檢測需求。 圖：Implen老型號的5光程設置與對應檢測范圍 現(xiàn)在只用2個光程？如何做到的 2015年，第四代Nanophotometer?閃亮登場，在華麗的外表之下，有太多新技術的加持。在光學硬件配置上，更是有了質(zhì)的飛躍，特別是檢測器采用了3648像素陣列CCD，在2022年更是升級為4096像素陣列CMOS，而目前行業(yè)大多數(shù)同類產(chǎn)品則停留在1024/2048像素陣列CCD/CMOS。更好的檢測器意味著更好的靈敏度、信噪比。試想，1024/2048個半導體檢測一束光和4096個半導體檢測一束光的區(qū)別？因此，自2015年第四代起，Implen也同步更新了光程切換器的設計，僅使用2個光程即可滿足全部標稱濃度范圍內(nèi)的檢測需求。設備的各個部件是協(xié)同工作的，檢測器的升級，也帶動了整體性能的提升，老的5光程設計也沒有存在的必要了，退出了歷史舞臺。 雙光程的特點和優(yōu)勢 所有的機械裝置既然能夠切換，就必然涉及到磨損和漂移的問題，Nanophotometer?的雙光程系統(tǒng)采用錨定點的設計，高強度的金屬彈片只在2個固定點之間切換，無中間位置，避免了漂移問題。而切換的模式也區(qū)別于傳統(tǒng)的馬達電機驅(qū)動，采用了電磁切換模式，避免了馬達電機的步進誤差問題。解決了穩(wěn)定性和維護問題，雙光程切換系統(tǒng)成為了Implen引以為傲的“True Path Technology?真實光程”技術，也是樣品壓縮技術的最佳拍檔。雙光程技術的特點可以用三個字來總結：穩(wěn)定、快速、免維護。Nanophotometer?非常快的測量速度以及優(yōu)異的防震性能，也部分來源于雙光程結構設計。 圖：Implen單通道機型雙光程結構示意 在這10年之間，Nanophotometer?第四代產(chǎn)品已然久經(jīng)考驗，勝任從基礎的樣品定量，到復雜的光譜表征和光譜指紋分析一系列應用。Nanophotometer?是一款動態(tài)的產(chǎn)品，我們除了升級硬件配置之外，還不斷地優(yōu)化軟件性能，聚焦于更好的客戶體驗，但樣品壓縮技術和雙光程技術始終作為Implen的技術壓艙石，確保了設備的檢測性能和穩(wěn)定性，也成為了廣大客戶對Implen深刻的印象標簽。從5光程到雙光程，一部光程切換系統(tǒng)的進化史，化繁為簡，持續(xù)創(chuàng)新，保持優(yōu)秀。
