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关于紫外-可见分光光度计光源灯更换后的调整
时间:2018-11-06 点击次数:795

前 言 众所周知,紫外可见分光光度计的光源部需要 经常更换光源灯(钨灯或氘灯),一般来说这种工作 均由仪器厂家的工程师来进行;如果仪器用户自己 可以掌握这种更换和调整技术,既能节约等待时间 又能节省维修费用,可谓一举两得。虽然有些用户 也曾经自行尝试过这种工作,但往往效果不太理 想,究其原因则是没有掌握要领,他们将这种更换 光源灯的工作看做与更换室内照明灯泡的性质一 样,认为只要换上的光源灯被点亮即万事大吉;为 此、我以日立 U-3010型分光光度计为例,谈谈这方 面的调整要领。

2 光源灯室的构造
( 1)简易型的仪器 一般简易型分光光度计的光源室仅仅设计了 一支钨灯来涵盖整个波长区域的使用,由于钨灯的 能量在紫外区很弱,因此,此类仪器在紫外区的测 量信号的噪声较大。 当然、也有专用的紫外分光光度计(如液相检 测器或核酸蛋白仪等),同理、光源灯就改用一支氘 灯了。 ( 2)中、型的仪器 为了保障在190~1100nm区域内的高信噪比, 目前的仪器均采用两只光源灯互补使用,即在紫外 区采用氘灯,而在可见区使用钨灯,两只灯的选择 采用旋转光源镜来切换;图1为这种光源室的鸟瞰 实例图(注:图以日立 U-3010机型为例,以下同); 图中左侧是氘灯,右侧是钨灯,上方是去往单色器的进光孔,下方就是转换光源镜。
3 光源灯更换后为何要调整? 分光光度计有一个技术指标,称为 “基线噪 声”,也就是“信噪比”,英文表示为S/N;简单地讲 信噪比越大测量的结果精度越高。要想达到信噪比,光源的调整就凸现重要了;关于这个调整 的物理意义,用仪器术语解释:就是让光源灯发出 的实际光束与光路理论光轴完全重合。用形象语 言解释:就是让光源发出的光束的点完全照射 到仪器单色器的入口狭缝的中央处。 由于安装光源灯的灯座一般是固定式的,加之 每支灯的构造的微小差异,致使其发射出的光束在 三维空间中的位置也不尽相同;所以更换光源灯 后,很难保证光束的点照射到狭缝的中央处, 这是客观存在。为此,可以补偿这一缺憾的办 法就是调整光源镜的反射角度。但是对于许多使 用者而言,往往不清楚这个调整步骤的重要性。一 般来讲、含有氘灯和钨灯两种光源的仪器的光源镜均可以调整,图2就是日立 U-3010分光光度计灯 室内光源镜的示意图。
图2 光源镜示意图 示意图说明: 螺 丝:为内六角调整螺丝,共3个,分别为A,
B, C; 螺 母:为锁定螺母(调整螺母时先松开锁定 螺母,调好后再锁紧); 螺丝 A :为氘灯和钨灯共用垂直光束调整 螺丝; 螺母B :为氘灯水平光束调整螺丝; 螺母C :为钨灯水平光束调整螺丝;

4 如何调整光源镜?
( 1)准备工作: 光源镜位置调整时,样品室内必须保证无任何 样品,如安装有其他附件时(如:积分球、反射附件 等)请暂时取出。同时打开灯室的后盖和上盖,以 便更换光源灯和调整光源镜;参看图3、 4。图3 取下灯室后盖( 2)更换氘灯后的调整方法(适用于 U-3010): 测量模式设定为: E( S)或E( R)(单光束模式); 光源设定为:仅用D2灯; 暴露光源镜 光电管高压:选固定模式,电压设定为300V 左右; 波长设定为: 656.1nm(氘灯的特征波长)。 仔细调整光源镜 A和B两个定位螺钉,使显示 屏右上角的能量显示值达到大。如图5。
说 明: ① 氘灯原本在可见区是没有能量的,但是却在 656.1nm处出现一条氘灯的特定谱线,当氘灯的发 射光束达到位置时,这条特殊的谱线峰值也会 达到高,仪器正是利用这个峰值变化来监控氘灯 是否调整到位置的。 ② 实施此项调整时,仪器的测量模式不能选择 透过率或吸光度模式,一定要设定为单光束或能量 监测模式,否则氘灯特征谱线看不到。( 3)更换钨灯后的调整方法(适用于 U-3010): 测量模式设定为: T%; 光源设定为:仅用 WI灯; 光电管高压:选自动模式; 波长设定为: 600nm。 仔细调整光源镜A和C两个定位螺钉,使显示

5 注意事项:

( 1)光源镜背部的螺钉A为灯光束垂直方向的 调整螺钉,该螺钉调整时要兼顾两个灯的能量,但 主要照顾氘灯的能量,因为氘灯的能量是钨灯的 1/5; ( 2)虽然大多情况下仅仅更换一只光源灯,但 调整时两只灯的情况均要兼顾检查; ( 3)调整后要做仪器基线平坦度及噪声水平的 测试,以检验调整的效果; ( 4)不同的分光仪器的灯室构造可能有所不 同,但调整思路基本是一通百通的,故本文仅仅起 到抛砖引玉的作用。
 

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