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關于紫外-可見分光光度計光源燈更換后的調整
更新時間:2018-11-06 點擊次數:4086

前 言 *,紫外可見分光光度計的光源部需要 經常更換光源燈(鎢燈或氘燈),一般來說這種工作 均由儀器廠家的工程師來進行;如果儀器用戶自己 可以掌握這種更換和調整技術,既能節約等待時間 又能節省維修費用,可謂一舉兩得。雖然有些用戶 也曾經自行嘗試過這種工作,但往往效果不太理 想,究其原因則是沒有掌握要領,他們將這種更換 光源燈的工作看做與更換室內照明燈泡的性質一 樣,認為只要換上的光源燈被點亮即萬事大吉;為 此、我以日立 U-3010型分光光度計為例,談談這方 面的調整要領。

2 光源燈室的構造
( 1)簡易型的儀器 一般簡易型分光光度計的光源室僅僅設計了 一支鎢燈來涵蓋整個波長區域的使用,由于鎢燈的 能量在紫外區很弱,因此,此類儀器在紫外區的測 量信號的噪聲較大。 當然、也有的紫外分光光度計(如液相檢 測器或核酸蛋白儀等),同理、光源燈就改用一支氘 燈了。 ( 2)中、型的儀器 為了保障在190~1100nm區域內的高信噪比, 目前的儀器均采用兩只光源燈互補使用,即在紫外 區采用氘燈,而在可見區使用鎢燈,兩只燈的選擇 采用旋轉光源鏡來切換;圖1為這種光源室的鳥瞰 實例圖(注:圖以日立 U-3010機型為例,以下同); 圖中左側是氘燈,右側是鎢燈,上方是去往單色器的進光孔,下方就是轉換光源鏡。
3 光源燈更換后為何要調整? 分光光度計有一個技術指標,稱為 “基線噪 聲”,也就是“信噪比”,英文表示為S/N;簡單地講 信噪比越大測量的結果精度越高。要想達到信噪比,光源的調整就凸現重要了;關于這個調整 的物理意義,用儀器術語解釋:就是讓光源燈發出 的實際光束與光路理論光軸*重合。用形象語 言解釋:就是讓光源發出的光束的點*照射 到儀器單色器的入口狹縫的中央處。 由于安裝光源燈的燈座一般是固定式的,加之 每支燈的構造的微小差異,致使其發射出的光束在 三維空間中的位置也不盡相同;所以更換光源燈 后,很難保證光束的點照射到狹縫的中央處, 這是客觀存在。為此,可以補償這一缺憾的辦 法就是調整光源鏡的反射角度。但是對于許多使 用者而言,往往不清楚這個調整步驟的重要性。一 般來講、含有氘燈和鎢燈兩種光源的儀器的光源鏡均可以調整,圖2就是日立 U-3010分光光度計燈 室內光源鏡的示意圖。
圖2 光源鏡示意圖 示意圖說明: 螺 絲:為內六角調整螺絲,共3個,分別為A,
B, C; 螺 母:為鎖定螺母(調整螺母時先松開鎖定 螺母,調好后再鎖緊); 螺絲 A :為氘燈和鎢燈共用垂直光束調整 螺絲; 螺母B :為氘燈水平光束調整螺絲; 螺母C :為鎢燈水平光束調整螺絲;

4 如何調整光源鏡?
( 1)準備工作: 光源鏡位置調整時,樣品室內必須保證無任何 樣品,如安裝有其他附件時(如:積分球、反射附件 等)請暫時取出。同時打開燈室的后蓋和上蓋,以 便更換光源燈和調整光源鏡;參看圖3、 4。圖3 取下燈室后蓋( 2)更換氘燈后的調整方法(適用于 U-3010): 測量模式設定為: E( S)或E( R)(單光束模式); 光源設定為:僅用D2燈; 暴露光源鏡 光電管高壓:選固定模式,電壓設定為300V 左右; 波長設定為: 656.1nm(氘燈的特征波長)。 仔細調整光源鏡 A和B兩個定位螺釘,使顯示 屏右上角的能量顯示值達到大。如圖5。
說 明: ① 氘燈原本在可見區是沒有能量的,但是卻在 656.1nm處出現一條氘燈的特定譜線,當氘燈的發 射光束達到位置時,這條特殊的譜線峰值也會 達到高,儀器正是利用這個峰值變化來監控氘燈 是否調整到位置的。 ② 實施此項調整時,儀器的測量模式不能選擇 透過率或吸光度模式,一定要設定為單光束或能量 監測模式,否則氘燈特征譜線看不到。( 3)更換鎢燈后的調整方法(適用于 U-3010): 測量模式設定為: T%; 光源設定為:僅用 WI燈; 光電管高壓:選自動模式; 波長設定為: 600nm。 仔細調整光源鏡A和C兩個定位螺釘,使顯示

5 注意事項:

( 1)光源鏡背部的螺釘A為燈光束垂直方向的 調整螺釘,該螺釘調整時要兼顧兩個燈的能量,但 主要照顧氘燈的能量,因為氘燈的能量是鎢燈的 1/5; ( 2)雖然大多情況下僅僅更換一只光源燈,但 調整時兩只燈的情況均要兼顧檢查; ( 3)調整后要做儀器基線平坦度及噪聲水平的 測試,以檢驗調整的效果; ( 4)不同的分光儀器的燈室構造可能有所不 同,但調整思路基本是一通百通的,故本文僅僅起 到拋磚引玉的作用。
 

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