前 言 *,紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的光源部需要 經(jīng)常更換光源燈(鎢燈或氘燈),一般來(lái)說(shuō)這種工作 均由儀器廠家的工程師來(lái)進(jìn)行;如果儀器用戶自己 可以掌握這種更換和調(diào)整技術(shù),既能節(jié)約等待時(shí)間 又能節(jié)省維修費(fèi)用,可謂一舉兩得。雖然有些用戶 也曾經(jīng)自行嘗試過(guò)這種工作,但往往效果不太理 想,究其原因則是沒(méi)有掌握要領(lǐng),他們將這種更換 光源燈的工作看做與更換室內(nèi)照明燈泡的性質(zhì)一 樣,認(rèn)為只要換上的光源燈被點(diǎn)亮即萬(wàn)事大吉;為 此、我以日立 U-3010型分光光度計(jì)為例,談?wù)勥@方 面的調(diào)整要領(lǐng)。
2 光源燈室的構(gòu)造
( 1)簡(jiǎn)易型的儀器 一般簡(jiǎn)易型分光光度計(jì)的光源室僅僅設(shè)計(jì)了 一支鎢燈來(lái)涵蓋整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域的使用,由于鎢燈的 能量在紫外區(qū)很弱,因此,此類儀器在紫外區(qū)的測(cè) 量信號(hào)的噪聲較大。 當(dāng)然、也有的紫外分光光度計(jì)(如液相檢 測(cè)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(qū)域內(nèi)的高信噪比, 目前的儀器均采用兩只光源燈互補(bǔ)使用,即在紫外 區(qū)采用氘燈,而在可見(jiàn)區(qū)使用鎢燈,兩只燈的選擇 采用旋轉(zhuǎn)光源鏡來(lái)切換;圖1為這種光源室的鳥瞰 實(shí)例圖(注:圖以日立 U-3010機(jī)型為例,以下同); 圖中左側(cè)是氘燈,右側(cè)是鎢燈,上方是去往單色器的進(jìn)光孔,下方就是轉(zhuǎn)換光源鏡。
3 光源燈更換后為何要調(diào)整? 分光光度計(jì)有一個(gè)技術(shù)指標(biāo),稱為 “基線噪 聲”,也就是“信噪比”,英文表示為S/N;簡(jiǎn)單地講 信噪比越大測(cè)量的結(jié)果精度越高。要想達(dá)到信噪比,光源的調(diào)整就凸現(xiàn)重要了;關(guān)于這個(gè)調(diào)整 的物理意義,用儀器術(shù)語(yǔ)解釋:就是讓光源燈發(fā)出 的實(shí)際光束與光路理論光軸*重合。用形象語(yǔ) 言解釋:就是讓光源發(fā)出的光束的點(diǎn)*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(gòu)造的微小差異,致使其發(fā)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(diǎn)照射到狹縫的中央處, 這是客觀存在。為此,可以補(bǔ)償這一缺憾的辦 法就是調(diào)整光源鏡的反射角度。但是對(duì)于許多使 用者而言,往往不清楚這個(gè)調(diào)整步驟的重要性。一 般來(lái)講、含有氘燈和鎢燈兩種光源的儀器的光源鏡均可以調(diào)整,圖2就是日立 U-3010分光光度計(jì)燈 室內(nèi)光源鏡的示意圖。
圖2 光源鏡示意圖 示意圖說(shuō)明: 螺 絲:為內(nèi)六角調(diào)整螺絲,共3個(gè),分別為A,
B, C; 螺 母:為鎖定螺母(調(diào)整螺母時(shí)先松開鎖定 螺母,調(diào)好后再鎖緊); 螺絲 A :為氘燈和鎢燈共用垂直光束調(diào)整 螺絲; 螺母B :為氘燈水平光束調(diào)整螺絲; 螺母C :為鎢燈水平光束調(diào)整螺絲;
4 如何調(diào)整光源鏡?
( 1)準(zhǔn)備工作: 光源鏡位置調(diào)整時(shí),樣品室內(nèi)必須保證無(wú)任何 樣品,如安裝有其他附件時(shí)(如:積分球、反射附件 等)請(qǐng)暫時(shí)取出。同時(shí)打開燈室的后蓋和上蓋,以 便更換光源燈和調(diào)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(diào)整方法(適用于 U-3010): 測(cè)量模式設(shè)定為: E( S)或E( R)(單光束模式); 光源設(shè)定為:僅用D2燈; 暴露光源鏡 光電管高壓:選固定模式,電壓設(shè)定為300V 左右; 波長(zhǎng)設(shè)定為: 656.1nm(氘燈的特征波長(zhǎng))。 仔細(xì)調(diào)整光源鏡 A和B兩個(gè)定位螺釘,使顯示 屏右上角的能量顯示值達(dá)到大。如圖5。
說(shuō) 明: ① 氘燈原本在可見(jiàn)區(qū)是沒(méi)有能量的,但是卻在 656.1nm處出現(xiàn)一條氘燈的特定譜線,當(dāng)氘燈的發(fā) 射光束達(dá)到位置時(shí),這條特殊的譜線峰值也會(huì) 達(dá)到高,儀器正是利用這個(gè)峰值變化來(lái)監(jiān)控氘燈 是否調(diào)整到位置的。 ② 實(shí)施此項(xiàng)調(diào)整時(shí),儀器的測(cè)量模式不能選擇 透過(guò)率或吸光度模式,一定要設(shè)定為單光束或能量 監(jiān)測(cè)模式,否則氘燈特征譜線看不到。( 3)更換鎢燈后的調(diào)整方法(適用于 U-3010): 測(cè)量模式設(shè)定為: T%; 光源設(shè)定為:僅用 WI燈; 光電管高壓:選自動(dòng)模式; 波長(zhǎng)設(shè)定為: 600nm。 仔細(xì)調(diào)整光源鏡A和C兩個(gè)定位螺釘,使顯示
5 注意事項(xiàng):
( 1)光源鏡背部的螺釘A為燈光束垂直方向的 調(diào)整螺釘,該螺釘調(diào)整時(shí)要兼顧兩個(gè)燈的能量,但 主要照顧氘燈的能量,因?yàn)殡疅舻哪芰渴擎u燈的 1/5; ( 2)雖然大多情況下僅僅更換一只光源燈,但 調(diào)整時(shí)兩只燈的情況均要兼顧檢查; ( 3)調(diào)整后要做儀器基線平坦度及噪聲水平的 測(cè)試,以檢驗(yàn)調(diào)整的效果; ( 4)不同的分光儀器的燈室構(gòu)造可能有所不 同,但調(diào)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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