对于分光光度计而言,90%的故障均为光路原因,所以当仪器使用者遇到仪器有故障或者平常维护保养时,首先要做到四个自查步骤。这四个步骤分别是:波长准确度、基线平直度、基线噪声和光源能量。
1、波长准确度的检查和确认
关于仪器波长准确度的确认一般有两种方式:一种是仪器自带的确认功能;另一种是使用标准器具——钬玻璃来确认。
所谓使用仪器自带的功能实际上就是利用氘灯本身的486.0nm或656.1nm的特征谱线来确认。这种自检也有两种方式:一种是通过仪器在初始化完成后的显示数值结果来确认;另一种是通过扫描的氘灯图谱来确认。分别见下图-1,图-2所示:
使用仪器自带的波长准确度的检查功能虽然简单易行,但是有一定的局限性,那就是只能检查486 nm和656.1nm两个波长位置的精度,而不能反映出整个波长范围的波长精度。
目前的分光光度计的使用波长范围大概都在190~1100nm区域,由于仪器的波长正弦结构的三点(即短波-中波-长波)统调的机械误差,可能在整个区域的某一区间内的波长误差很大;此时,就需要使用专用的钬玻璃来确认了。使用钬玻璃确认波长准确度的测试特征图谱见图-3所示:
使用仪器自带的波长准确度的检查功能虽然简单易行,但是有一定的局限性,那就是只能检查486 nm和656.1nm两个波长位置的精度,而不能反映出整个波长范围的波长精度。
目前的分光光度计的使用波长范围大概都在190~1100nm区域,由于仪器的波长正弦结构的三点(即短波-中波-长波)统调的机械误差,可能在整个区域的某一区间内的波长误差很大;此时,就需要使用专用的钬玻璃来确认了。使用钬玻璃确认波长准确度的测试特征图谱见图-3所示:
图-3钬玻璃的特征谱线(红框里数据为常用参考波长值)
2、基线平直度的检查和确认
基线平直度(或称平坦度)是确保测试结果准确与否的重要指标。
众所周知,短跑运动员在比赛时要站在同一起跑线上,目的是为了到达终点后客观公正地比较各位运动员的用时多少,用以评估成绩。形象地讲,基线就类似这条起跑线。但是,据我所知,许多仪器操作者往往忽略基线平直度的检查甚至不清楚基线平直度的重要性,结果造成检测的误差。
关于基线平直度的指标,各个厂家的技术指标有所不同,例如图-4例举的基线平直度的要求是小于±0.001Abs
图-4正常的基线平直度
下图是异常的基线平直度例子:
图-5异常的基线平直度(未做基线校正的结果)
3、基线噪声的检查和确认
一般仪器说明书上给出的基线噪声指标是狭义的概念,具体方法就是在某一个波长下(一般是500nm),做一个时间扫描,看看所测得的噪声的最大峰-峰值的范围是多大。例如图-6所示:
图-6仪器基线噪声检测方法
但是我这里指的基线噪声是广义的噪声检查。尤其是仪器采用波长扫描的工作方式,更要做一个大波长范围的基线噪声检查,这个检查的重要性不言而喻。通过这个广义的检查可以发现仪器的当前的状态正常以否。例如异常基线噪声的例子如下图所示:
图-7异常的基线噪声(200~600nm)
4、光源能量的检查和确认
关于前三项检查的内容我相信许多仪器的操作者都做过或者认可;但是对于光源能量的确认的重要性,可能大多数人并不知晓。
我们知道,影响分光光度计测试重现性和准确性的一个重要指标就是信噪比(S/N),但是影响信噪比的一个关键因素就是光源强度的大小;而影响光源强度的因素又有:光源灯、光源镜、滤光片、透镜、反光镜、狭缝、石英窗、检测器等等。所以说光源能量的检查和确认可以从一个侧面反映出仪器的当前状态,因此是一个重要的必不可少的重要环节。下面就是氘灯和钨灯的能量检测记录图谱:
图-8氘灯能量图谱
图-9钨灯能量图谱
关于光源能量图谱检查的说明:
① 由于各个厂家仪器设计的不同,其光源能谱的强度值也是不同的,所以相互之间没有可比性,只有仪器本身的前后自我比对。
② 仪器在做光源能量定期检查时,仪器的各项参数的设置始终要一致,否则得到的记录图谱失去了可比性。
③ 从道理上讲,这个检查应该在仪器初期启用时就应该做首次记录,其目的是为了今后以此记录作为原始参考资料。但是遗憾的是,大部分仪器使用者并不知道这个检查的必要性和重要性。如果以前没有做过这项检查,那么现在赶紧补救还是有一定的参考价值。
注:上述四项自检过程在一些没有扫描功能的低档仪器中是较难完整实现的。
(内容来源衡天力仪器网)