掌握電（diàn）磁輻射（EMR）基礎知識有助於理解分光光度（dù）法在廢水監測中的應用（yòng）原理。地球始終處於一種能量形式的EMR中。EMR的形式按波長區分，如圖4所示的電磁波譜所述。波長和能量（liàng）成反比，因此波長較長的EMR能量相對較低，反之亦然。高能宇宙射線（波長（zhǎng）為十億分之一nm及以下）位於光譜的一端，而低能無線電波（波長為10億nm及以上）位於另一端。

各種形式的EMR以（yǐ）多（duō）種不同方式與物質相互作用。例如，太陽的熱量來自其波長所（suǒ）定義的紅外EMR。光譜法是對EMR與（yǔ）物質之間相互作用的測量。分光（guāng）光（guāng）度法是光譜法（fǎ）的一個分支，是（shì）對EMR（光）的（de）吸收或透射率隨波長變化（huà）的測量。當應用於測量200~800nm波長範圍內（涵蓋紫外線輻射（shè）和可見光區域）的吸收時，它被（bèi）稱為紫外-可見分光光度（dù）法。在這些範圍內，EMR與物（wù）質的相互作用（吸收）主要由較高能量將（jiāng）電子從較低基態激發到較高激發態所主導。所吸收（shōu）的紫外或可見光的（de）波長取決於電（diàn）子激（jī）發的難易程度，而這又取（qǔ）決於分子結構和電子構（gòu）型。哪（nǎ）些（xiē）電子構型會導致在紫（zǐ）外-可見光範圍內的吸收，這個問題的答案很複雜。

圖4.電磁波譜

同樣需要了解的是，在紫外-可見光範圍內，其他EMR相互作用即使不占主導地位（wèi），也具有重要意義（yì）。因此，任何特定物質的吸收都發生在一個波長帶（dài）上，而非單一離散波長。

同樣，提供更精確的硝酸鹽測（cè）量的解決方（fāng）案（àn）是使用光譜傳感器掃描多個波長。此（cǐ）外，為了（le）區分並單（dān）獨報告硝酸鹽和亞硝酸（suān）鹽，理想（xiǎng）的波長間隔應小於1nm。計算氮參數的算法比計算碳綜合參數所需的算法更簡單——硝（xiāo）酸鹽和亞硝酸鹽的光譜（pǔ）與（yǔ）樣品類型無關。也就是說，當校準光譜和樣品光譜（pǔ）指紋合理匹配時，將實現最佳性能（néng）。

表1.IQ SensorNet紫外-可見分光光度（dù）計傳感器類型

紫外-可見分光光度傳感器如圖9所示。該傳感器由外殼、內部光（guāng）學元件和固（gù）件所在的電子（zǐ）元件組成。外殼由可浸（jìn）入水中的圓柱形（xíng）主體構成，用於（yú）保護內部光學元（yuán）件。IQ SensorNet紫外-可見（jiàn）傳感器由直徑60 mm的鈦金屬製成，以實現最大耐用性。

透鏡位於傳感器一側（cè）切割出的測量窗（chuāng）口的兩側。當（dāng）傳感器浸入廢水中時，測量窗口充滿樣品。或（huò）者，流通池圍繞測量窗（chuāng）口安裝在傳感器上。IQ SensorNet紫外-可見（jiàn）傳感器的透鏡由藍寶石（shí）製成，具有更強的耐用性和更好（hǎo）的（de）光學性能。自（zì）動清潔係統對於防止透鏡外部結垢至關重要（yào），結垢會幹擾傳感（gǎn）器，導（dǎo）致（zhì）不（bú）可接（jiē）受的誤差。IQ SensorNet紫外-可見傳感器包括（kuò）內置的超聲波清潔係統UltraClean™。

圖9.紫外-可見分光光度計傳感器

紫（zǐ）外-可見傳感器的主要光學組件是用於獲取原始吸（xī）光（guāng）度測量（liàng）值的分光光度計。IQ SensorNet紫（zǐ）外-可見（jiàn）傳感器（qì）的光學（xué）組件如圖10所示。光源是氙氣閃光燈（1），其（qí）發射從紫外到可見光的波長範圍（wéi）內的光。氙氣燈的壽命極長。光學係統的發（fā）送器（2）將燈的輸出分開，引（yǐn）導測量光束（6）穿過藍寶石透鏡和測量間隙（3）中（zhōng）的樣品。第二束光，即參考光束（8），在傳感器主體內無樣品（pǐn）的（de）路徑上傳播。分光束設計是最（zuì）常見的典型設計。然而，IQ SensorNet中測量通道和參考通道的（de）光學組件相同，可提供自動漂移補償和長期穩定性。光學係統的接收器（4）將測量光束和參考光束（shù）引導至由（yóu）一（yī）個或多個固定光電二極管組成的檢測器（5）。單波長配（pèi）置測量紫外範圍內（nèi）單一波長的吸光度。來（lái）自可見光範圍內約550nm的第二波長的（de）吸光（guāng）度用於補（bǔ）償濁度。

圖10.紫（zǐ）外（wài）-可見分光（guāng）光度計傳感器光學組件示意圖