石英比色皿 × 分光光度計相容性:Cary、Shimadzu、PerkinElmer、Thermo 與 Agilent 的 Z 尺寸指南
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石英比色皿相容性由 三個儀器專屬參數控制:Z 尺寸(比色皿座底座上方的光束高度,通常 8.5 mm 或 15 mm)、本體佔位(標準 12.5 × 12.5 mm 或超大 20 × 20 mm),以及儀器校正所宣告的光程。如果三個參數都吻合,一家廠商的 10 mm 光程比色皿在 Cary 60、Agilent 8453 與 Shimadzu UV-1900 上會讀出一樣的值——但 Z 尺寸不匹配會產生 1–5% 的系統性偏移,任何軟體校正都修不了。
石英比色皿 × 分光光度計相容性:Cary、Shimadzu、Perkin Elmer、Thermo 與 Agilent 的 Z 尺寸指南
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MachinedQuartz · 實用參考
石英比色皿 × 分光光度計相容性:依儀器分的 Z 尺寸
一份實用參考,講哪支石英比色皿配哪台分光光度計——從 Agilent Cary、Shimadzu UV、PerkinElmer Lambda、Thermo Evolution 與 GENESYS、Jasco、BMG、Tecan、Hach、Hitachi、Beckman 到 Biochrom 的每個主要儀器家族。Z 尺寸表、光束高度註記,以及從客製製造商的視角該訂什麼。
第 1 節
什麼是 Z 尺寸、以及為何它決定相容性
Z 尺寸是從比色皿底部到分光光度計光束中心的高度。 如果比色皿窗口沒有跨越儀器光束通過的那個高度,光束不是完全錯過樣品(Z 太低、光束在液面上方)、就是打到比色皿壁(Z 太高、光束被擋)——而你會得到平基線、零訊號,或在比色皿間漂移的數字。
對全容量的大容量比色皿這幾乎從不是問題。比色皿比任何標準光束高度都高、光學面是全高的、光束無論如何都穿過液體。問題在你換到 遮罩或次微量比色皿 的那一刻出現——那些有個小的、刻意界定的光學孔徑,而那孔徑必須正好坐落在光束所在之處。
三個值主導業界: 8.5 mm (較舊 / 便攜 / 某些次微量配件)、 15 mm (現代預設,約佔裝機量 80%),以及 20 mm (傳統雙光束 UV-Vis-NIR 研究檯)。Z 如何具體影響小容量工作的背景,見我們的 次微量比色皿的 Z 尺寸 參考。
第 2 節
三個業界標準 Z 尺寸
分光光度計設計者在 1990 與 2000 年代收斂到一小組標準光束高度。知道你的儀器遵循哪個標準,是每次涉及遮罩或次微量比色皿的採購裡的第一個決定。
| Z 尺寸 | 你在哪裡找到它 | 典型年代與市場 |
|---|---|---|
| 8.5 mm | Thermo GENESYS、Beckman DU 800、較舊的 Cary 次微量配件、某些 Shimadzu 專用座、許多便攜 / 手持分光光度計 | 1990 年代標準,在緊湊與現場儀器仍廣泛部署 |
| 15 mm | 幾乎每台現代桌上型 UV-Vis:Cary 60–300、Shimadzu UV-1900 / 2600 / 3600i、PerkinElmer Lambda 365 / 465、Thermo Evolution、Agilent 8453 / 8454、Jasco V 系列、Biochrom Libra | 自 ~2005 年起的業界預設;佔裝機量 ~80% |
| 20 mm | Agilent Cary 4000 / 5000 / 6000i 與其他高階雙光束 UV-Vis-NIR 研究檯 | 高階研究線;少數裝機 |
還有一個值補全全貌:一小組儀器——尤其 Hitachi U 系列——跑 10 mm Z。而高階的 PerkinElmer Lambda 650 / 850 / 950 NIR 檯,儘管配件精密,在預設座上仍保持 標準 15 mm Z (涵蓋在 第 6 節).
第 3 節
Agilent Cary 系列(Cary 60、100、300、3500、5000)
Cary 家族涵蓋從入門級的 Cary 60 (單光束、快速氙閃、130 × 523 × 123 mm 樣品室)到研究級的 Cary 5000 (雙光束、UV-Vis-NIR、175–3300 nm 範圍)的一切。這條線大部分——Cary 60、100、300 與 3500——共用 15 mm Z 尺寸 於標準比色皿座,而高階的 Cary 4000 / 5000 / 6000i 研究儀器用 20 mm。來源:Agilent Cary 硬體指南與耗材快速參考(出版號 5991-1659EN)。
| 機型 | 類型 | Z 尺寸 | 備註 |
|---|---|---|---|
| Cary 60 | 單光束、氙閃、190–1100 nm | 15 mm 標準 | 可供 8.5 mm 次微量配件;光纖浸入探頭選項 |
| Cary 100 / 300 | 雙光束、190–900 nm | 15 mm | 品管與例行分析主力 |
| Cary 3500 | 多比色皿平行量測 | 15 mm | 最多 8 支比色皿同時;多比色皿轉盤設計 |
| Cary 4000 / 5000 / 6000i | 雙光束、UV-Vis-NIR | 20 mm;大型 NIR 樣品室 | 175–3300 nm;NIR 用 PbS 偵測器 |
Cary 60 緊湊的氙閃設計意味著光束短暫而強烈,對刮傷或勉強的比色皿友善——但 15 mm Z 是死的。在 Cary 60 做次微量工作,你不是用 Agilent 自己的 8.5 mm 次微量配件,就是用窗口中心在距比色皿底部 15 mm 的 15 mm-Z 次微量比色皿。

標準 10 mm 光程
15 mm Z · 日常主力

1 mm 短光程
濃樣品

100 mm 長光程
微量分析
第 4 節
Agilent 8453 / 8454 二極體陣列
8453 與 8454 是製藥品管與溶離實驗室的二極體陣列主力。沒有單色器掃描——光二極體陣列在單次 ~1 秒擷取裡讀完整個 190–1100 nm 光譜。比色皿座是 固定 15 mm Z 尺寸;單比色皿標準座是料號 G1103-60010,平行量測有多比色皿轉盤選項。
| 特性 | 8453 / 8454 |
|---|---|
| Z 尺寸 | 15 mm 固定 |
| 光譜擷取 | ~1 秒完整 UV-Vis |
| 光束幾何 | 單一固定光束、無狹縫選擇 |
| 常見比色皿 | 10 mm 光程、15 mm Z、石英或玻璃 |
| 典型配件 | 多比色皿轉盤、流通池、Peltier 座、溶離吸管 |
因為在二極體陣列儀器上整個光譜一次打到比色皿,來自比色皿壁與灰塵的雜散光貢獻是跨整個帶累積、而非被狹縫排除。這讓 比色皿潔淨度 在 8453/8454 上比掃描式儀器明顯更重要——一個不會困擾 Cary 掃描的污痕,能讓整個 8453 基線位移。
第 5 節
Shimadzu UV-Vis(UV-1900i、UV-2600i、UV-3600i Plus)
Shimadzu 的「UV-i」線——UV-1900i、UV-2600i、UV-3600i Plus——在預設樣品室上跑 標準 15 mm Z 尺寸 ,但這條線不尋常之處在於樣品室是 模組化、可抽換:你可以放入 8.5 mm 比色皿座、多比色皿轉盤、恆溫 Peltier 座或薄膜座,而不必換儀器。那種靈活性就是為什麼 Shimadzu 在跑混合方法的學術實驗室裡佔比偏高。
| 機型 | 類型 | Z 尺寸 | 樣品室 |
|---|---|---|---|
| UV-1900i | 單光束、雙單色器 | 15 mm 標準;可供 8.5 mm 座 | 緊湊、單比色皿 |
| UV-2600i | 雙光束、185–1400 nm | 15 mm 標準 | 模組化;ISR-2600Plus 積分球可抽換 |
| UV-3600i Plus | 雙 / 三單色器、185–3300 nm | 15 mm 標準;NIR 用長光程座 | 大型樣品室、接受 100 mm 比色皿 |
| BioSpec-nano | 微量、液滴式 | 不適用(液滴式、無比色皿) | 不同的儀器類別 |
因為 Shimadzu 的樣品室是模組化的,「我需要什麼 Z 尺寸?」的答案有時取決於 你裝了哪個座 、而非儀器是哪個機型。8.5 mm 座(Shimadzu 料號 206-60184-0X 變體)與 15 mm 座表面上看起來相似;下單前,看座本身或查最近的採購單。
第 6 節
PerkinElmer Lambda 系列(365、465、650、850、950)
PerkinElmer Lambda 家族乾淨地分成兩個設計組,各自的 Z 尺寸故事不同。
入門 / 中階:Lambda 365 與 465(15 mm)
Lambda 365 與較新的 Lambda 365+ / 465 用 15 mm 光束 Z 高度 於標準比色皿座。它們與傳統 15 mm Z 石英比色皿、以及 NanoCuvette™ One 微量配件相容。規格由 PerkinElmer Lambda 365 硬體指南與 SpectroKnowledge™ 儀器參考確認。
研究級:Lambda 650 / 850 / 950(15 mm)
高階的 Lambda 650 / 850 / 950 是家族裡配件最豐富的成員。這些是雙光束 UV-Vis-NIR 儀器,配件種類廣:積分球、通用反射、偏振器、消偏器。儘管光學複雜,標準比色皿座跑的是與家族其餘相同的 15 mm Z ,所以傳統 15 mm Z 石英比色皿直接放入。來源:PerkinElmer Lambda 650/850/950 硬體指南。
配件改變取樣幾何、而非比色皿 Z。適用兩種情況:
- 用 標準 15 mm Z 石英比色皿 於預設比色皿座做例行穿透工作,或
- 用 客製 Z 尺寸比色皿 只在整合非標準樣品光學時——製程監測、OEM,或光束被重新定位的嵌入式檯
| 機型 | 光束 Z | 波長範圍 | 比色皿相容性 |
|---|---|---|---|
| Lambda 365 / 365+ | 15 mm | 190–1100 nm | 標準 15 mm Z 石英;NanoCuvette One 微量 |
| Lambda 465 | 15 mm | 190–800 nm(陣列) | 標準 15 mm Z |
| Lambda 650 / 850 / 950 | 15 mm | 175–3300 nm(950) | 標準 15 mm Z 石英;客製 Z 僅用於嵌入式光學 |

客製 Z 尺寸
依你的光束幾何製造

JGS1 深紫外等級
低至 185 nm

四窗螢光
吸光度 + 發射
第 7 節
Thermo Scientific Evolution 與 GENESYS
Thermo Scientific 行銷兩條平行的 UV-Vis 線: Evolution 系列(研究級、掃描)與 GENESYS 系列(例行分析、單光束主力)。Evolution 線在現行機型跑 15 mm Z 尺寸 ;GENESYS 線在其標準座用 8.5 mm Z ——訂遮罩比色皿前確認你有哪條線。
| 機型 | 線 | Z 尺寸 | 備註 |
|---|---|---|---|
| Evolution 220 | 緊湊雙光束 | 15 mm | 檯面品管與學術 |
| Evolution One / One Plus | 單光束、快速掃描 | 15 mm | 取代較舊的 Evolution 60 |
| Evolution Pro | 雙光束、掃描 | 15 mm | 取代 Evolution 300/600/220 |
| GENESYS 10S | 單光束、固定波長 | 8.5 mm | 教學與例行 |
| GENESYS 30 / 40 / 50 | 二極體陣列 | 8.5 mm | 緊湊、類似較舊的 Spectronic 20 |
| GENESYS 140 / 150 / 180 | 掃描 UV-Vis | 8.5 mm | GENESYS 10 系列的現代替代 |
一個 Thermo 專屬的細節:GENESYS 線的設計血統追溯到舊的 Spectronic 20,它用圓形 1 吋試管式比色皿。現代 GENESYS 儀器接受標準矩形比色皿,但許多 Thermo 實驗室架上仍擺著一個試管轉接。如果你接手一台帶圓形比色皿座的 GENESYS,那是傳統轉接——訂 10 mm 光程石英比色皿前換成矩形座。
第 8 節
其他常見儀器:Jasco、BMG、Tecan、Hach、Hitachi、Beckman、Biochrom
在四大 OEM 之外,少數區域與專門品牌補全多數實驗室的裝機量。這些的 Z 尺寸狀況更分歧。
| 品牌 / 機型 | Z 尺寸 | 相容性備註 |
|---|---|---|
| Jasco V-630 / V-730 / V-770 | 15 mm | 標準石英比色皿直接放入;ETC-815 恆溫座同 Z |
| Beckman DU 800 / DU 730 | 8.5 mm(DU 800)/ 10 mm(DU 730) | 大多已退出新銷售、但在學術實驗室非常常見;確認機型——DU 800 是 8.5 mm、DU 730 是 10 mm |
| Biochrom Libra S22 / S60 / S80 | 15 mm | Libra S 系列、S80 與 Ultrospec 全用標準 15 mm Z 石英比色皿 |
| Hitachi U-2900 / U-5100 | 10 mm | Hitachi U 系列用 10 mm Z;訂遮罩比色皿前用次微量比色皿確認 |
| BMG Clariostar / FLUOstar | 微量盤式 | 非標準比色皿幾何;用 96/384 孔盤或 LVis 盤配件 |
| Tecan Spark | 微量盤式 | NanoQuant 盤供比色皿式量測 |
| Hach DR3900 / DR6000 | 特殊比色皿轉接 | 圓形 1 吋比色皿 + 10/50 mm 矩形轉接;非標準配對 |
| Avantes / Ocean Optics / StellarNet | 光纖浸入 / 10 mm 比色皿座 | 模組化光譜儀;比色皿座是有自己 Z 的獨立配件(CUV-UV/Vis 等) |

PTFE 塞
揮發性 / 對空氣敏感

螺旋蓋
密封量測

密封比色皿
反應性化學
第 9 節
沒有手冊怎麼找你儀器的 Z 尺寸
你從一位退休同事那裡接手一台分光光度計,手冊不見了,製造商網站只放當前世代。這裡是當客戶詢問一個我們無法立刻從機型名確認的 Z 值時、我們帶他們走的診斷流程。
找 Z 的四步決策樹
紙卡測試是我們對較舊或非主流儀器的建議。它花十分鐘、給你一個任何文件搜尋都比不上的確定答案。一旦你知道 Z,比色皿選型其餘部分就照我們的 選型指南.
第 10 節
當標準不合用時——客製 Z 尺寸比色皿
型錄比色皿適用標準 8.5 / 15 / 20 mm Z 值。其餘的情況——而且比搜尋結果暗示的更多——就是客製製造登場之處。
我們製造非標準 Z 尺寸比色皿最常見的理由:
- 2000 年前的儀器 帶專有樣品室(某些舊 Hitachi、Beckman、Varian 與 Bausch & Lomb 儀器用不符合任何當前標準的 Z 值)
- OEM 分析儀器 ——製程監測器、層析系統上的嵌入式 UV-Vis、線上感測器。儀器設計者選了一個配合光學檯其餘部分的光束高度;比色皿必須匹配
- 多比色皿實驗裝置 在研究實驗室裡搭建的——流動塞、含合併光路的電化學比色皿、光解耦合分光光度計
- 專用配件 在 PerkinElmer Lambda 650/850/950 或 Cary 5000 上(積分球、偏振器、帶非標準光束位置的樣品遮罩系統)
- 高通量 / 多比色皿轉盤 幾何公差必須比型錄現貨更嚴之處
我們報價一支客製 Z 尺寸比色皿需要什麼:
- Z 尺寸 以 mm 計(來自紙卡測試、製造商文件,或你既有的比色皿)
- 光程 (1 mm、2 mm、5 mm、10 mm、更長——吸光度窗口要求什麼就什麼)
- 樣品體積 (大容量、半微量、微量、次微量)
- 材質等級 (深紫外用 JGS1、標準 UV-Vis 用 JGS2、NIR 用 JGS3、高溫或高壓用藍寶石)
- 窗片數 (吸光度用兩窗、螢光用四窗)
- 製造方法 (水相用 Standard 80 膠合、溶劑/酸用 Sintered 80/83、高溫用 Molded 83)——見我們的 製造方法指南
第 11 節
常見問題
Z 尺寸是從比色皿底部到分光光度計光束中心的高度。三個業界標準是 8.5 mm、15 mm 與 20 mm。對全容量大容量比色皿,Z 值很少要緊,因為光學面涵蓋整個光束範圍;對遮罩次微量比色皿它變得至關重要,此處光學孔徑很小、必須正好坐落在光束所在之處。
不同世代的分光光度計是圍繞不同的樣品室光學設計的。8.5 mm 高度來自較舊、便攜與某些例行儀器(Thermo GENESYS、Beckman DU 800);15 mm 是現代預設,Agilent、Shimadzu、PerkinElmer、Jasco 與 Biochrom 用;20 mm 是較舊雙光束 UV-Vis-NIR 研究檯上的傳統值。少數儀器用 10 mm——尤其 Hitachi U 系列。
Cary 60 在標準比色皿座用 15 mm Z 尺寸,跟 Cary 100、300 與 3500 一樣;高階的 Cary 4000 / 5000 / 6000i 改用 20 mm。Agilent 可供 8.5 mm 次微量配件座做小容量工作,但預設比色皿幾何是 15 mm。
Shimadzu UV-1900i 在預設樣品室跑 15 mm Z 尺寸。Shimadzu 的樣品室是模組化的,所以可換入 8.5 mm 次微量座。靠看裝好的比色皿座、而非只看機型編號來確認。
全容量大容量比色皿可以——光學面是全高的、不管 8.5 mm 座把比色皿放在哪、光束都穿過液體。次微量或遮罩比色皿不行:小光學孔徑會在錯的垂直位置、光束不是錯過它、就是被遮罩壁擋住,產生平基線或無意義讀數。
紙卡測試:剪一張卡片塞進標準 10 mm 比色皿,在距比色皿底部 8.5 mm、15 mm 與 20 mm 標孔,把帶卡片的比色皿放進座、跑波長掃描。哪個孔透光就告訴你 Z 值。花十分鐘、給確定的答案。
不一樣。兩支比色皿可以共用 10 mm 光程、卻在 Z 尺寸、窗片高度、材質等級(JGS1 vs JGS2 vs 玻璃)、製造方法(Standard 80 vs Sintered vs Molded)與孔徑(透明壁 vs 黑遮罩)上不同。光程是六七項規格裡的一項,全都要匹配,比色皿才能放進某台儀器與方法。
可以。客製 Z 尺寸是我們製造的較常見客製訂單之一。需要的最少資訊是 Z 值(mm)、光程、樣品體積、材質等級與窗片數。交期通常 1–2 週、無起訂量。帶著你的儀器機型或光束幾何聯絡我們。
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