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光程調節系統是超微量分光光度計最核心的部件之一，其精度和穩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，不同的產品使用了不同的光程調節系統，Implen的前幾代產品，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，在經典的樣品壓縮技術的基礎上，諸多創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的檢測需求，不僅大幅提高了機械穩定性，也通過免維護技術降低了用戶的后期成本，成為了當前Nanophotometer?產品引以為傲的技術高地。
光程調節系統的作用 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，因此需要調節樣品層的厚度，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。當前的設備通常可以自動根據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，我們稱為光程調節系統或光程切換器。 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，而目前行業大多數同類產品則停留在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的檢測需求。設備的各個部件是協同工作的，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。而切換的模式也區別于傳統的馬達電機驅動，采用了電磁切換模式，避免了馬達電機的步進誤差問題。解決了穩定性和維護問題，雙光程切換系統成為了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：穩定、快速、免維護。Nanophotometer?非常快的測量速度以及優異的防震性能，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?第四代產品已然久經考驗，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?是一款動態的產品，我們除了升級硬件配置之外，還不斷地優化軟件性能，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，一部光程切換系統的進化史，化繁為簡，持續創新，保持優秀。
