石英比色皿紫外截止：JGS1 vs JGS2 vs JGS3 透射比較
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石英比色皿的紫外截止是 光學透射在 10 mm 光程上掉到 50% 以下的那個波長 —— JGS1 約 185 nm（深紫外）、JGS2 約 220 nm（標準 UV-Vis）、JGS3 約 260 nm（IR 優化、紫外較弱）。真正決定截止的是金屬雜質與熔製方式，而不是 OH 含量：高純度合成的 JGS1 透得最深；JGS2 因微量金屬雜質與點缺陷，約 220 nm 就截止；JGS3 由天然石英真空熔製，帶有在約 240–260 nm 吸收的氧缺陷缺陷。OH 管的是紅外（吸收帶約在 1380 / 2200 / 2730 nm），跟紫外沒關係。
MachinedQuartz · 材質參考
石英比色皿紫外截止：JGS1、JGS2、JGS3 透射比較
一份製造者參考，說明石英比色皿在哪個波長以下不再堪用。三種石英等級、四種替代材質、光程效應，以及如何在自己的工作台上驗證截止。搭配 UV-Vis 支柱頁 與 光程指南.
JGS1：185 nm
JGS2：220 nm
JGS3：260 nm
vs 藍寶石 / CaF₂
光程效應
§1 · 定義
「紫外截止」實際的意思
比色皿的 紫外截止波長 指的是比色皿透射低到一個程度、你再也分不清「樣品的吸光度」跟「比色皿自己的吸光度」的那個波長。資料表上寫的「JGS1：185 nm」或「JGS2：220 nm」，其實是下面某個判準的簡寫——看你讀的是誰家的資料表：
T = 50% 於額定波長（最常見，例如石英窗的 ASTM E275）
- T = 80% 或 90%： 深紫外雷射光學供應商使用的更嚴標準；將額定截止往上拉 5–15 nm
- 「實用」截止： 部分比色皿型錄引用在 10 mm 光程上 T > 70% 的波長 —— 例行 UV-Vis 的實用數字
這個數值由三件事決定：石英等級（管本徵吸收）、你量測所走的光程（依比爾-朗伯定律放大吸光度），還有表面有沒有污染或老化。同樣是 JGS1，10 mm 跟 100 mm 比色皿的 有效 截止（§4）。
關鍵要點： 「紫外截止」在規格表上是材質屬性，在工作台上則是依光程而定的數字。挑選比色皿時兩者都重要。
§2 · 材質懸崖
依比色皿材質的截止 —— 懸崖一覽
在深入三種石英等級之前，先看每種常見比色皿/窗口材質的全貌，以及透射在標準 10 mm 光程上降至 50% 以下的波長。數值為近似值 —— 供應商依等級與截止定義的嚴格程度而有 ±5–10 nm 差異。
| 材質 | 紫外截止（10 mm） | 實用上限 | UV-Vis 適配 | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|
| PMMA / 壓克力 | ~290 nm | 1100 nm | 僅可見光 | 一次性可見光範圍比色皿、染料 / OD600 工作 |
| 聚苯乙烯 | ~340 nm | 800 nm | 僅可見光 | 一次性可見光範圍比色皿 |
| 光學玻璃（BK7） | ~320 nm | 2500 nm | 可見光 + NIR | 例行比色法、A340–A1100 |
| JGS3 石英 | ~260 nm | 3500 nm | UV-B + IR | NIR/IR 工作、無水吸收帶透射 |
| JGS2 石英 | ~220 nm | 2500 nm | 標準 UV-Vis | 多數分析 UV-Vis、製藥品管、生物 |
| JGS1 石英 | ~185 nm | 2500 nm | 深紫外 | 製藥 USP、光化學、A260 的 DNA、深紫外雜散光測試 |
| 藍寶石（Al₂O₃） | ~150 nm | 5500 nm | VUV + IR | 高壓 / 高溫比色皿、中紅外窗口 |
| 氟化鈣（CaF₂） | ~130 nm | 9000 nm | VUV + 遠紅外 | VUV 雷射光譜、FTIR 可拆卸比色皿 |
| 氟化鎂（MgF₂） | ~115 nm | 7000 nm | VUV | 同步輻射 / VUV 單色器窗口 |
在材質邊界處懸崖很陡 —— 從光學玻璃換到 JGS2 石英多買到 100 nm 的紫外；從 JGS2 換到 JGS1 再以可觀成本多買 35 nm。185 nm 以下你必須完全離開石英，這正是 石英 vs 藍寶石 vs CaF₂ 窗口 專題頁存在的原因。
§3 · 三種等級
JGS1 vs JGS2 vs JGS3 —— 三種關鍵等級
§2 那一堆材質裡，三種 JGS 等級就吃下了約 95% 的分析比色皿需求。差別追根究柢，就在石英怎麼熔、留下多少 OH（水）、還殘存哪些微量雜質——反映到最後，就是不一樣的透射曲線和不一樣的價格。
JGS1
深紫外級
截止 ≈ 185 nm。 由高純度 SiO₂ 粉末在氫氧焰中火焰熔製。三種等級裡 OH 含量最高（約 1000 ppm），不過 OH 吸收帶落在 1380 / 2200 nm，遠在紫外之上，對 UV-Vis 毫無影響。論 200 nm 以下的透射，它在三者中最強。
JGS2
標準 UV-Vis 級
截止 ≈ 220 nm。 由天然結晶石英電熔製成。微量金屬雜質（Fe、Ti、Al）加上電熔留下的點缺陷會在深紫外吸收，所以就算本徵 SiO₂ 的吸收邊落在約 150 nm，它仍在 220 nm 以下就衰減。至於微觀氣泡，只帶來一點散射，不是主因。這是最常見、最划算的等級。
JGS3
IR 優化級
截止 ≈ 260 nm。 真空熔製。真空這一步幾乎把 OH 抽乾淨（<5 ppm），消掉 1380 與 2200 nm 的水吸收帶，把可用透射一路拉到 3500 nm 以上。代價是紫外截止抬高了——因為真空過程會引入另一批在 250–260 nm 吸收的缺陷。
並排規格
| 屬性 | JGS1 | JGS2 | JGS3 |
|---|---|---|---|
| 紫外截止（T=50%，10 mm） | ~185 nm | ~220 nm | ~260 nm |
| @185 nm 透射 | ≥ 90% | ~5% | < 1% |
| @254 nm 透射 | ≥ 90% | ≥ 90% | ~30% |
| OH 含量 | ~1000 ppm | ~200 ppm | < 5 ppm |
| 1380 nm 處 OH 帶 | 可見（降約 5%） | 微弱 | 無 |
| 透射上限 | 2500 nm | 2500 nm | 3500 nm |
| 氣泡等級 | 無可見 | 微觀 | 無可見 |
| 相對價格 | 1.6× | 1.0× | 1.4× |
| 最適用於 | 深紫外、光化學、USP | 一般 UV-Vis、生物、染料 | NIR/IR、無水透射 |
常見誤解： JGS1 並非 只是「高階 JGS2」。它不僅更貴，而且 而且因為 OH 含量較高，它的 NIR 效能反而更差。只有當你真要測 220 nm 以下、或在重負載下用深紫外比色皿時，才值得花錢上 JGS1。220–1100 nm 的工作，JGS2 才是正解。
製造端的脈絡，包括 Standard 80（膠接）、Sintered 83（粉末熔合）與 Molded 83（單片熔合）如何與等級選擇互動，見我們的 比色皿製造方法頁。簡而言之：深紫外應用需要 JGS1 的燒結或熔製結構 —— 膠接縫在 254 nm 紫外下會發螢光並逸氣。
§4 · 光程效應
光程改變有效截止
資料表上那個數字，是針對 10 mm 光程講的。比爾-朗伯定律告訴我們吸光度隨光程線性增加，所以 100 mm 比色皿在任何波長的吸光度，都是 10 mm 的 10 倍——截止過渡的那個波長也不例外。（光程短一點，表觀截止會往更短波長推，但最多推到材質本徵的 SiO₂ 吸收邊（約 150 nm），再短也推不過去。下方數字皆為近似值；要精確極限，就實測透射光譜，別拿 10 mm 截止硬做線性外推。）結論很實際：同材質下，長光程比色皿的有效紫外截止，比短光程的 更差。
有效截止 vs 光程，JGS1 石英
| 光程 | 有效 T=50% 截止 | A < 1.0 的工作窗口 |
|---|---|---|
| 0.1 mm（可拆卸） | ~155 nm | 以真空吹掃分光光度計可達約 150 nm |
| 1 mm | ~165 nm | 可達約 160 nm |
| 10 mm | ~185 nm | 可達約 180 nm |
| 50 mm | ~185 nm | 可達約 190 nm |
| 100 mm | ~195 nm | 可達約 200 nm —— 溶劑吸光度主導 |
在長光程端，溶劑吸光度比比色皿材質更早成為限制因素。水在 200 nm 吸收約 0.02 AU/cm —— 在 100 mm 處，即在比色皿或分析物貢獻之前，就有 0.2 AU 的溶劑基線。我們在 光程決策流程.
中說明這套預算算式。相反的陷阱：
§5 · 挑選等級
依應用波長挑選等級
多數比色皿的選擇，最後都回到一個分析波長。照下面的規則把波長對應到等級就好；方法有需要的話，再用 10 mm 試掃一遍確認。
200–220 nm —— 肽鍵、USP/EP
JGS1。 JGS2 透射在此衰減太快。常見應用：蛋白質含量的肽鍵吸光度、USP <788> 微粒物質、對羥基苯甲酸甲酯。搭配燒結或熔製結構。
254 nm —— DNA、汞弧、光化學
JGS1 或 JGS2 —— 皆可。 JGS2 適用於例行 A260/A280 核酸定量。若你的樣品會接觸高強度 254 nm 紫外（殺菌燈、光反應器），則用 JGS1 —— JGS2 會更快累積太陽化缺陷。
280 nm —— 蛋白質 A280
JGS2。 標準等級用於標準波長。在 280 nm 相較 JGS1 沒有可測量的透射損失，且 JGS2 更便宜。
300–600 nm —— 可見光範圍 UV-Vis
JGS2，甚至光學玻璃。 若你從不讀 340 nm 以下，BK7 光學玻璃比色皿是成本最優選擇。JGS2 則保留日後進入紫外而不必更換比色皿庫存的彈性。
800–2500 nm —— 低水吸收帶的 NIR
JGS3。 真空熔製結構消除 1380 nm 與 2200 nm 的 OH 帶。對於樣品本身帶有你不想與比色皿混淆的水吸收帶的 NIR 食品/農業分析與油氣烴類工作至關重要。
2500–3500 nm —— 延伸 NIR/IR
僅 JGS3。 JGS1 與 JGS2 在 2500 nm 之後都衰減；只有 JGS3 能貫穿至 C–H 組合帶區。3500 nm 之外，完全離開石英，改用藍寶石或 CaF₂。
§6 · 驗證
在你自己的分光光度計上驗證截止
資料表上的是標稱值。真正算數的截止，是用你自己的儀器、你自己的比色皿、在你自己的光路裡量出來的那個。任何要上關鍵方法的比色皿，請先跑這個五分鐘測試：
五步截止驗證
1
清潔比色皿。 使用我們 比色皿清潔頁 上的深度清潔規程 —— 200 nm 處的一個指紋讀數為 0.2 AU，會悄悄把你的截止位移 30 nm。
2
裝入 HPLC 級水 做 200 nm 工作，或裝入己烷/環己烷做 200 nm 以下工作。溶劑很重要 —— 見光程決策流程的 §5。
3
對空氣掃描 190–340 nm。 每 5 nm 記一次吸光度。從長波長往短波長掃，A 第一次超過 0.30（T = 50%）的那個波長就是截止。我們拿 T = 50% 當實用門檻；這只是慣例、並非鐵律——ASTM E275 有時也用別的水準，例如 T = 10%。
4
扣除分光光度計自身的貢獻。 用無比色皿跑同樣的掃描。你參考掃描中深紫外強度的下降是儀器的極限，而非比色皿的。
5
與標稱值比較。 截止在資料表 5 nm 以內 → 通過。偏離超過 10 nm → 污染或老化；清潔後重測，或淘汰該比色皿。我們在出貨的每一份 USP/EP 比色皿驗證 上都記錄此規程。
分析證書無法告訴你的事： 任何比色皿在深紫外暴露數百小時後都可能漂移。若你跑 220 nm 以下的方法，請每年驗證截止。
§7 · 常見問題
常見問題
石英比色皿能透射的最低波長是多少？
JGS1（深紫外級）在 10 mm 光程、T = 50% 下能透射到約 185 nm。再往下到約 165 nm 以下，連最乾淨的合成熔融石英都撐不住；要做 VUV 就得換藍寶石（約 150 nm）、MgF₂（約 115 nm）或 LiF（約 105 nm）窗口。我們的 窗口指南 涵蓋次石英選項。
JGS1 和「UV 級」或「合成」熔融石英有何差別？
JGS1 是中國國家標準（GB/T）給火焰熔製深紫外級熔融石英的叫法。美歐廠講的「UV 級」或「合成」熔融石英（Heraeus Suprasil、Corning 7980、GE 124）其實是同一類——火焰熔製、高 OH、約 185 nm 截止。效能差不到幾 nm；真正的差別，在 OH 含量控得多嚴。
JGS2 比色皿能用於 260 nm 的 DNA 定量嗎？
可以。JGS2 在 10 mm 光程、260 nm 透射約 92%——做例行 A260，跟 JGS1 沒差。只有當你同一流程裡還要讀 220 nm 肽鍵、或 DNA 樣品在量測時會曬到殺菌 254 nm 紫外，才需要換 JGS1。
為何我的 JGS3 比色皿紫外效能很差？
那是設計如此，不是瑕疵。JGS3 靠真空熔製去掉 OH 來做紅外；但同一道真空過程，也引入了在 200–260 nm 吸收的氧缺陷缺陷。換句話說，JGS3 是拿紫外效能去換紅外透明度。要是你買 JGS3 來做 UV-Vis，請退掉、改訂 JGS2。
光程對截止真的有影響嗎？
有，依比爾-朗伯定律。100 mm 的 JGS1 比色皿實用截止接近 195 nm，即使材質規格說 185 nm —— 十倍光程在截止過渡處增加十倍吸光度。需要 200 nm 以下痕量紫外工作，請用 1–10 mm 比色皿。完整算式見上方 §4 與我們的 光程指南.
。
我可以用玻璃比色皿做 340 nm 以下嗎？不行，至少靠不住。BK7 光學玻璃在 340 到 320 nm 之間透射就快速垮掉；320 nm 以下，10 mm 比色皿的吸光度已超過 1 AU。只要碰紫外，就請改用 JGS2（220 nm 以下用 JGS1）。我們的 石英 vs 玻璃比較
涵蓋完整取捨。
如何用肉眼分辨 JGS1、JGS2 與 JGS3？
無法 —— 三者肉眼看來完全相同。辨識需要透射掃描（JGS3 在 260 nm 截止；JGS2 在 220 nm；JGS1 透射超過 200 nm）或製造商證書。我們在每支 MQ 比色皿上雷射標記等級，讓你不必猜。若你現有庫存未標記，請對空氣在 200 nm 跑一次掃描。
比色皿老化會改變紫外截止嗎？
會。長時間泡在深紫外裡（殺菌 254 nm 全燈、每天數小時），會在 215 nm 區生成色心——也就是太陽化。累積約 500 小時的強烈 254 nm 曝照後，JGS2 的截止可能位移 30–50 nm。JGS1 比較耐。1000 °C 退火能把損傷逆轉回來，不過多半換一支還更划算。
MachinedQuartz 能以三種等級全部製造比色皿嗎？
可以。我們備有 1–10 mm 厚度的 JGS1、JGS2 與 JGS3 原料，並能以三種等級任一加工所有標準比色皿幾何（半微量、超微量、流通池、可拆卸、圓柱形）。每支比色皿出貨時附證書，列出在 185、220、260、540 與 2200 nm 量測的透射。非庫存等級/幾何組合交貨期 8–14 天。
§8 · 推薦產品
依截止需求推薦的比色皿
將你的分析波長對應到對的等級。所有 MQ 比色皿出貨時附透射證書，記錄截止與關鍵波長。JGS1 · 1 mm
石英 1 mm 螺旋蓋，Molded 83
有效截止約 165 nm，四向透光。適用 200–220 nm 肽鍵與在 10 mm 飽和的高濃度樣品。密封供揮發性溶劑紫外工作。
38 種溶劑 · 3 種等級
為何你可以信任本頁作者
MachinedQuartz 技術團隊審閱
Bryan Wright（創辦人，13+ 年石英比色皿製造經驗）生產基地
JGS1 / JGS2 / JGS3 自家備料 · 逐支透射認證最後更新
2026 年 5 月 6 日 · 下次審閱 2026 年 11 月方法論：
截止數字取自製造商資料表（Heraeus Suprasil、GE 124、Corning 7980、JGS Group），並與 MQ 自家對整個比色皿庫存的透射掃描交叉核對。光程有效截止由比爾-朗伯定律計算，並在配氘燈源的 Cary 60 上驗證。
- 參考文獻UV/Vis/NIR 分光光度計效能描述與測量標準作業
- Edmund Optics — UV 與 IR 級熔融石英
- RP Photonics — 熔融石英性質與等級
- Lake Shore Cryotronics — 熔融石英 UV 級透射資料
- USP <788> —— 注射劑中的微粒物質（比色皿紫外截止要求）
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