Photometer
Photometer werden typischerweise für Quantifizierungen, für kinetische Untersuchungen und in der Analytik eingesetzt. Abhängig vom Einsatzzweck sind die folgenden Geräteeigenschaften für den Einsatz entscheidend.
Gerätetyp
- In einem Filterphotometer werden durch den Einsatz von Filtern die gewünschten Wellenlängen selektiert. Die Filter werden durch einen mechanischen Antrieb in den Strahlengang bewegt. Der Einsatz ist auf Wellenlängen meist im sichtbaren Bereich beschränkt, für die Filter zur Verfügung stehen, die Bandbreite ist relativ groß. Für viele quantitative Routinemessungen sind diese Geräte allerdings ausreichend.
- Spektralphotometer selektieren durch ein Gitter einen definierten Ausschnitt aus dem Spektrum. Es ist eine Messung bei jeder Wellenlänge innerhalb des Messbereichs des Geräts möglich. Die Geräte werden typischerweise in der Analytik eingesetzt.
- Diodenarray Geräte ermöglichen durch eine umgekehrte Optik die gleichzeitige Messung im kompletten Spektralbereich des Geräts. Der Vorteil sehr schneller Messung von Spektren und fehlender Mechanik ist gegen die typischerweise geringere Empfindlichkeit abzuwägen.
Wellenlängenbereich
Es werden VIS Geräte, die nur im sichtbaren Bereich (ca. 330- 1000 nm) messen, von den UV-VIS Geräten unterschieden, die typischerweise einen Wellenlängenbereich von 200-1000 nm abdecken. Der Einsatz im UV-Bereich erfordert besondere Lampen (Deuterium- oder Xenonlampen), wodurch diese Geräte deutlich teurer in der Anschaffung und Betrieb sind.
Spektrale Bandbreite
Die Bandbreite der Geräte ist für scannende Geräte von Bedeutung. Je geringer die Bandbreite ist, um so genauer können kleine Maxima selektiert werden.
Größe des Strahlengangs
Die normale Küvette mit 10 mm Lichtweg und einer Breite von 10 mm ist nur dann im Einsatz, wenn große Probenmengen zur Verfügung stehen. Bei nur sehr kleinen Probenmengen und geringen Probenkonzentrationen ist es von Interesse, dass der Strahlengang auf einem kleinen Punkt in der Küvette fokussiert ist. Dadurch können Proben im Volumen unter 50 μl auch mit einer Schichtdicke von 10 mm vermessen werden.
Software
Neben den optischen Eigenschaften der Geräte sind die Möglichkeiten zur Datenverarbeitung entscheidende Produktunterschiede. Für verschiedene Spezialaufgaben wie Quantifikationen in der Umweltanalytik oder Life Science wurden spezielle Geräte entwickelt. Diese enthalten besondere Programme zum einfachen Einsatz von Testkits oder berücksichtigen besondere analytische Methoden. Der Anwender kann notwendige Messungen nach nur kurzer Einarbeitung durchführen.
Zubehör
Typische genutzte Erweiterungen sind temperierte Probenhalter (Enzymkinetik), automatische Probenwechsler oder Sipperpumpen mit Durchflussküvetten zur Ansaugung der Probe in das Gerät. Die Ausstattung mit einem Drucker, Schreiber oder der Anschluss eines PCs zur Datenverarbeitung kann auch erwogen werden.
Küvetten
Die Küvette zur Aufnahme der Probe ist wichtiger Bestandteil des Messsystems. Neben dauerhaft nutzbaren Küvetten aus optischem Glas oder Quarzglas 1 in einer hohen Variantenzahl stehen Einmalküvetten auch für den Einsatz im UV-Bereich zur Verfügung 2. Für den Einsatz in der Biotechnologie wurden Geräte entwickelt, die ohne Küvette klassischer Bauart auskommen. Bei den Geräten, wie z.B. dem Nano-Genova, muss der Anwender die Probe (2 μl) nur noch auf eine Oberfläche pipettieren 3. Neben dem schnelleren Probenwechsel entfällt der sonst notwendige Verdünnungsschritt.
Grundsätze für die Gerätekalibration
Eine valide Messung erfordert eine regelmäßige Überprüfung der Gerätekalibration. Bei Spektralphotometern ist zu überprüfen, ob die gewählte Wellenlänge auch richtig eingestellt wird. Hierzu werden Filter mit charakteristischen Peakmaxima eingesetzt. Einige Geräte können automatisch eine Wellenlängenkalibration beim Gerätestart mithilfe von Lampenpeaks durchführen.
Quelle: Informationszentrum für Labortechnik GmbH: Laborkatalog. 17. Ausgabe. Berlin 2020. S. 986.