自动扫描型分光光度计计量检定中若干问题的分析与对策

摘要：分光光度计在医院的应用是非常广泛的，同时也是实验室里面使用昀多的一种精密仪器。现行的检定规章是中华人民共和国国家计量检定规程JG178-2007《紫外、可见和近红外分光光度计检定规程》，本规章中针对自动型扫描仪器检定的方法阐述不是很详细，描述也不多，有些参数无法设定。本文围绕该仪器在使用过程中常见的一些问题开展论述，并对仪器的维护方面进行了简单的描述，望可以给相关工作者提供一些可参考价值。

关键词：自动扫描型分光光度计量;检定;问题分析;对策

朗式定理，分光光度计的测量原理，其基本公式为A=KCL。依据其原理，在一定波长的前提条件下，当单色光通过溶液的时候，其吸光度与其自身浓度和液体层厚度之间存在一定的正比例关系。经过等待测试的溶液之后，就能够检测出射光的强度，经过一定的信号处理之后，就可以获得溶液的吸光度或透光率。吸光度 A和透射率 t之间的关系是A= LgT，通常需要测量其中一个。因为其强大的光谱功率，其波长的范围能够达到几个边缘，甚至更窄，如此能够提高分析的精准度和波长范围。

一、自动扫描型分光光度计综述

1、含义

分光光度计即光谱仪，能够将包含复杂成分、由各类型组分混合而成的光进行分解，提供不同的光谱线，便于开展对光的研究。分光光度计使用能够产生多种波长光的装置作为光源，并使用系列分光装置产生特定种类的光，当光线透过样品后，其中的特定光线会被物体吸收，由于吸光值与样品浓度存在正比关系，因此可通过计算吸光值，可获得样品浓度。

2、影响因素

2.1温度与湿度

气温与环境湿度会对包括自动扫描型分光光度计在内的多种精密测量仪器造成严重影响，高温、高湿环境下，设备内部金属部件腐蚀速度加快，金属表面光洁度严重下降，甚至出现肉眼可见的锈斑，会加大仪器误差，或使其性能下降，使得光学部件的铝膜发生锈蚀，如光栅、反射镜、聚焦镜等都不能正常运转，使仪器出现诸如噪音增大、产生光能不足的问题，甚至无法正常开启和运转，若不及时处理，会缩短仪器寿命。

2.2空气组分

空气中的尘埃、微粒或腐蚀性气体会进入自动扫描型分光光度计内部，对金属器件造成腐蚀，或附着在其上，影响机械系统灵活性，导致限位开关、按键等的灵敏度降低，甚至在电路中形成绝缘膜，完全阻隔不同组件的联系，使设备可靠性与精度大幅下降，还可能导致设备的关键部件铝膜发生锈蚀。

2.3内部问题

当设备长时间使用后，内部会积累尘埃，发热部分元件也会出现一定程度的松动，光路也可能不准，都可能会在计量检定中影响昀终结果。

二、计量中的常见问题与使用技巧

（一）基线平直度调整

基线平坦度，它指的是扫描透过率为 100～0时基线的倾斜或弯曲程度。若基线的直线度相对而言比较差的话，样品吸收光谱中吸收峰之间的比率将会改变，从而致使在定性分析的过程中出现一些偏差或者误差。基线不均刀的主因是光学系统和两束光之间的不平衡。若仪器发生抖动现象，光源的位置则会发生一些改变，将致使光學系统发生故障（基线的平坦度应以吸光度表示）。有一部分设备对基线的直线度十分的敏感，非常容易超过规定的标准。所以，在测量的过程中，机器应该进行预热且预热完全。光谱带宽应设置为 2rim，波长扫描应在仪器盖关闭并稳定 2分钟后进行。

（二）光谱带宽调整

在测量噪声、漂移、昀小频谱带宽和基线平坦度时，频谱的带宽则必须要进行微调。狭缝宽度对光谱带宽有着决定性的作用。从理论上而言，如果狭缝的宽度比衍射的宽度小时，衍射宽度对光谱带宽有决定性的作用。如果是衍射宽度小于狭缝宽度时，狭缝宽度对光谱带宽有决定性作用。根据理论分析，如果狭缝趋于小的趋势，则单色光的纯度就越高，但是光的强度会趋于下降趋势。

（三）扫描速度选择

为了节约时间，设置波长的范围仅仅只需要包括要与标准值进行比较的峰和谷。第一步，仪器的波长重复性应该依据昀后的测试报告或仪器手册进行明确的标注，扫描速度应设定为使采样间隔小于波长重复性。如果无法设置采样间隔，扫描速度应设置为< 120纳米/分钟。测量基线平坦度时，应选择全波段扫描速度，采样间隔为 l13m。如果无法设置，可以从

400至 800纳米/分钟选择。

（四）波长分段与仪器级别

在紫外、可见和近红外分光光度计检定规程中，增加了仪器工作波长和性能等级的划分。工作波长分为 a、b和 c三个段。根据仪器的性能，从高到低基本上可以划分为四个等级，即一级、二级、三级和四级。仪器的各项测量指标，应该依据其等级的划分二进行分类。所以，应该依照具体的规章制度以及原则，在计量证书中给出各波段各指标的仪器等级，让用户对仪器的基本性能可以有一个大致的分辨以及判断。

（五）常见故障与处理措施

若使用中发现仪器不能调零，可能是光门未完全关闭，应对其进行维修，确保光门彻底关闭;还可能是仪器受潮，可开启光电管暗盒并使用吹风机干燥，去除水分，更换干燥剂;还可能是电路故障，需进行检修。若仪器无法调到100%，可能是光能量不够，需更换光源灯或增加灵敏度倍率;也可能是光电转换线路老化，需及时更换，还可能是比色皿架没有落位，需调整。

三、光学器件的维护与保养

光学器件应当尽量避免灰尘和触摸，确保应用环境洁净，使用后立即将过滤器放回盒内。如果有少量的灰尘附着在光学设备上，可以使用低功率的真空吸尘器进行除尘。当仪器所处的环境湿度比较高的时候或者是环境中的 PM2.5的含量超过要求时，对测量的结果将有一定的影响。工作人员要尽量避免移动分光光度计量器，以免引起光路的细微变化。仪器不使用时，应该关闭电源，以延长光源的使用年限。而且对于这种精密仪器，在使用的时候一定要注意参数的设置以及使用的昀大限度，尤其在进行溶液测定的时候，注意不要将溶液撒到仪器上面，如果不小心打翻溶液，一定要采取正确的处理方式，不可以随意用抹布擦拭，即使需要用抹布进行清洁处理，也不可以随意使用任何抹布，必须使用专门的清洁布，轻轻蘸拭，避免造成擦痕。当需要大幅度改变测试波长时，不能急于操作，需等待片刻，待等热平衡后对“0”与“100%”点进行重新校正，并完成测量;未通电时，指针必须位于零刻度线，若不满足，则应手动进行机械调零;用完比色皿后，需立刻使用清洁的蒸馏水进行清洗，并使用干净纱布擦拭残留水渍，保护仪器表面光洁度。

四、结束语

分光光度计量检定，作为一项科学性比较强的工作，既要细致又要严肃。因其属于一种精密度比较高的光学仪器，其测量的结果容易受到一些外部因素的影响，在实际的应用过程中，对误差结果要进行分析，查找致使误差的原因是仪器本身的因素还是外界因素，在检测方面，严格按照检定的规章制度以及测试的环境原则等，必须对仪器的使用进行规范化，及时维护。与此同时，在维护的时候，必须要严格遵守维护流程，使用专门的养护工具，不可以随意进行维护调试，避免因养护工具的使用不当致使仪器受损。希望本文的以上内容能够为相关工作者提供帮助。

参考文献

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作者简介：楼健，男，1988年 9月出生，浙江东阳，助理工程师，本科，计量检定。