準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計基線(xiàn)平直度和光度噪聲的區別
紫外可見(jiàn)分光光度計的光度噪聲直接影響儀器的信噪比,它是限制分析檢測濃度下限的主要因素。目前, 各國紫外可見(jiàn)分光光度計的生產(chǎn)廠(chǎng)商, 給出的整機光度噪聲都是指儀器在500nm 處的光度噪聲( 稱(chēng)之為整機的光度噪聲) , 主要用于比較不同儀器的優(yōu)劣。而紫外可見(jiàn)分光光度計的使用者往往要在不同波長(cháng)上使用, 特別要在紫外區使用。所以, 只給出500 nm處的整機光度噪聲, 不能滿(mǎn)足使用者的要求。因此, 提出了基線(xiàn)平直度的概念。紫外可見(jiàn)分光光度計的基線(xiàn)平直度是指每個(gè)波長(cháng)上的光度噪聲, 它是用戶(hù)zui關(guān)心的技術(shù)指標之一。它是紫外可見(jiàn)分光光度計各個(gè)波長(cháng)上主要分析誤差的來(lái)源之一。它決定紫外可見(jiàn)分光光度計在各個(gè)波長(cháng)下的分析檢測濃度的下限。但是很可惜, 目前很多儀器制造者、使用者都還沒(méi)有認識到或還沒(méi)有重視基線(xiàn)平直度這個(gè)技術(shù)指標。
二、基線(xiàn)平直度的測試方法
目前, 上對準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計的基線(xiàn)平直度的測試方法一般是冷態(tài)開(kāi)機, 預熱0. 5h 后, 試樣和參比比色皿都為空氣, 光譜帶寬SBW = 2 nm, 吸光度值為0Ab s , 從長(cháng)波向短波方向對儀器進(jìn)行全波長(cháng)慢速( 或中速) 掃描。而后, 在全波長(cháng)范圍內, 找出峰-峰( P-P) 值中zui大的一點(diǎn), 作為該儀器的基線(xiàn)平直度。
三、影響基線(xiàn)平直度的主要因素
(1 ) 濾光片或光學(xué)元件上有灰塵此時(shí)會(huì )產(chǎn)生散射, 從而引起基線(xiàn)平直度變壞。
(2 ) 濾光片未安裝好用于不同波段不同的濾光片切換時(shí)會(huì )產(chǎn)生噪聲, 使基線(xiàn)平直度變壞。
(3 ) 光源( 氘燈、鎢燈) 切換時(shí)產(chǎn)生噪聲一 般在340 ~360nm 左右出現, 從而使基線(xiàn)平直度變壞。
(4 ) 基線(xiàn)平直度測試時(shí)掃描速度太快也會(huì )使基線(xiàn)平直度變壞。作者對國產(chǎn)某品牌紫外可見(jiàn)分光光度計的基線(xiàn)平直度進(jìn)行了測試, 發(fā)現慢速掃描時(shí)基線(xiàn)平直度為±0. 000bs , 中速和快速掃描時(shí), 基線(xiàn)平直度分別為±0. 0014Abs 和±0. 003bs。所以, 上約定, 測試準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計的基線(xiàn)平直度時(shí), 掃描速度都用慢速。
(5 ) 電子學(xué)方面的噪聲過(guò)大也會(huì )直接影響基線(xiàn)平直度, 特別是放大器和光電轉換元件的噪聲, 對基線(xiàn)平直度的影響更大。
(6 ) 光學(xué)部分未調整好特別是單色器的光路未調整好, 會(huì )使信號減小,信噪比變小, 使基線(xiàn)平直度變壞。
(7 ) 環(huán)境因素包括振動(dòng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾、電壓不穩等, 都會(huì )使基線(xiàn)平直度變壞。
四、正確認識及使用基線(xiàn)平直度
( 一) 基線(xiàn)平直度與整機的光度噪聲的主要區別
1. 物理概念不同
基線(xiàn)平直度: 是指紫外可見(jiàn)分光光度計儀器全波段內每個(gè)波長(cháng)上的噪聲,與濾光片切換和光源切換有關(guān)。
光度噪聲: 是指紫外可見(jiàn)分光光度計儀器在500nm 波長(cháng)上的噪聲, 與濾光片切換和光源切換無(wú)關(guān)。
2. 準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計測試時(shí)儀器狀態(tài)不同
基線(xiàn)平直度: 儀器處在運動(dòng)狀態(tài), 儀器的波長(cháng)始終在變化。
光度噪聲: 儀器處在靜止狀態(tài), 儀器的波長(cháng)始終不變。
3. 測試波長(cháng)位置不同
基線(xiàn)平直度: 測試儀器的全波長(cháng)范圍內每個(gè)波長(cháng)的噪聲。
光度噪聲: 測試儀器固定在500nm 處時(shí)的噪聲。
4. 測試時(shí)掃描方式不同
基線(xiàn)平直度: 測試時(shí)用波長(cháng)掃描方式。
光度噪聲: 測試時(shí)用時(shí)間掃描方式。
5. 影響因素不同
基線(xiàn)平直度: 如“ 三” 所述。
光度噪聲: 主要是電子學(xué)的元器件引起( 特別是放大器和光電轉換元件) ,
也包含少量的光噪聲。
6. 對分析測試誤差的影響不同
準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計基線(xiàn)平直度: 限制儀器實(shí)際可使用的波長(cháng)范圍、影響儀器波長(cháng)范圍內的檢測下限, 在低濃度測試時(shí)是主要分析誤差的來(lái)源。
光度噪聲: 只影響儀器500nm 處的檢測下限, 主要作為比較儀器好壞的依據之一, 由此能粗略看出儀器性能好壞。
( 二) 基線(xiàn)平直度與基線(xiàn)漂移的主要區別
1. 物理概念不同
基線(xiàn)平直度: 全波長(cháng)范圍內, 各個(gè)波長(cháng)上的噪聲, 與濾光片和光源切換有關(guān)。
基線(xiàn)漂移: 與時(shí)間有關(guān)的光度值的變化量, 主要影響因素是儀器的電子學(xué)
部分和儀器周?chē)沫h(huán)境。
2. 測試條件不同
基線(xiàn)平直度: 在0Ab s、SBW = 2nm 的條件下, 進(jìn)行全波長(cháng)慢速掃描。
基線(xiàn)漂移: 在0Ab s、SBW = 2nm、波長(cháng)固定為500nm 的條件下, 儀器冷態(tài)開(kāi)機( 關(guān)機2h 后開(kāi)機) , 預熱2h 后, 進(jìn)行時(shí)間掃描1h。取這1 h 內zui大zui小值之差, 即為基線(xiàn)漂移。
3. 影響的因素不同
基線(xiàn)平直度: 影響基線(xiàn)平直度的因素有七個(gè)( 見(jiàn)“ 三”) 。
準雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計基線(xiàn)漂移: 影響基線(xiàn)漂移的主要因素是儀器的電子學(xué)系統( 主要是電源)和環(huán)境( 電磁場(chǎng)、溫度、濕度等)。