淺析分光光度計檢定結(jié)果的影響因素

【摘要】 本文從六個方面闡述了分光光度計檢定結(jié)果的影響因素，包括標準器的選擇、波長示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇、儀器的光譜帶寬、透射比示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇、標準石英吸收池的配套性、濾光片的狀態(tài)。檢定員只有重視這六個方面的檢定細節(jié)，才能保證檢定結(jié)果的準確可靠。

【關(guān)鍵詞】 分光光度計;檢定;影響因素

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.04.021

Analysis of Influencing Factors of the Spectrophotometer

Verification Results

HE Chao-ping

（Guangzhou Institute of Measurement and Testing Technology，Guangzhou 510030，China）

Abstract： This paper expounds the influencing factors of the detection results of spectrophotometer from six aspects， including the selection of the standard device， the wavelength indication error and the selection of the wavelength verification point of the repeatable project， the spectral bandwidth， the transmission ratio error， the selection of the wavelength verification point of the repeatability project and the matching of the standard quartz cell and the state of the filter. Only by attaching importance to the verification details of these six aspects can tester ensure the accuracy and reliability of the verification results.

Key words： spectrophotometer;verification;influence factor

分光光度計在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，是眾多產(chǎn)品質(zhì)量檢測的重要計量器具，其量值的準確可靠對檢測結(jié)果影響深遠。分光光度計的檢定依據(jù)的是JJG 178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計》，主要檢定項目有波長示值誤差與重復(fù)性、透射比示值誤差與重復(fù)性、光譜帶寬、吸收池配套性等。使用到的標準器主要有波長標準物質(zhì)、透射比標準物質(zhì)、標準石英吸收池等。本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗，總結(jié)出影響分光光度計檢定結(jié)果的主要因素，期望對檢定人員的工作有所幫助。

分光光度計檢定結(jié)果的影響因素主要包括六個方面，分別是標準器的選擇、波長示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇、儀器的光譜帶寬、透射比示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇、標準石英吸收池的配套性、濾光片的狀態(tài)。

1 標準器的選擇

JJG 178-2007中列舉了用到的9種波長標準物質(zhì)的波長示值誤差及重復(fù)性項目，并對它們適用的波段進行了規(guī)定。這里特別要注意“標準干涉濾光片”。它不適用于檢定Ⅰ級和Ⅱ級分光光度計。這主要是因為干涉濾光片的波長定值不確定度比較大，一般在0.4～0.9nm，已經(jīng)接近或超過Ⅰ級和Ⅱ級的技術(shù)指標。即便如此，檢定中也要注意干涉濾光片證書中提供的定值不確定度是否足夠滿足Ⅲ級分光光度計的檢定要求。

2 波長示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇

JJG 178-2007規(guī)定，檢定分光光度計A、B段波長示值誤差和重復(fù)性，每間隔100nm至少選擇一個波長檢定點。各計量檢定機構(gòu)一般選擇使用氧化鈥濾光片和鐠釹濾光片作為標準器。因其易于保存，使用方便，而且吸收峰的數(shù)量多。但是并非所有的吸收峰都適用于各級分光光度計的檢定。氧化鈥濾光片和鐠釹濾光片是按JJG 1034-2008《光譜光度計標準濾光器》進行檢定的，此規(guī)程根據(jù)吸收峰的峰高、尖銳程度、對稱性、年變化量的不同定義了一級峰和二級峰。峰高越高、越尖銳、對稱性越好、年變化量越小，其定值不確定度就越小。對于達不到一級峰和二級峰標準的吸收峰，一般計量部門都會將其作為“參考峰”列出。但應(yīng)該注意的是，因“參考峰”的峰形差、年變化量大，應(yīng)盡量避免選擇其作為波長檢定點。

3 儀器光譜帶寬的影響

儀器的光譜帶寬，指的是從單色器射出的單色光譜線強度輪廓曲線的二分之一高度處的譜帶寬度。用來表征儀器的光譜分辨率。對于同一臺儀器，光譜帶寬越大，測量光束能量越強，儀器數(shù)值越穩(wěn)定，反之，儀器數(shù)值越不穩(wěn)定。高等級的分光光度計通常可以自由設(shè)置不同的光譜帶寬。但是一些低等級的儀器往往只能固定某個光譜帶寬。而且為了降低成本的同時追求數(shù)值的穩(wěn)定，往往選用更大的光譜帶寬。

檢定分光光度計時，儀器的光譜帶寬應(yīng)與所使用標準器定值時的光譜帶寬保持一致，否則將對波長示值誤差的檢定結(jié)果造成影響，對于固定帶寬的分光光度計更要特別注意這點。但是目前氧化鈥濾光片和鐠釹濾光片的檢定部門通常只提供2nm帶寬下的檢定結(jié)果。并不適用于市面上的固定5nm帶寬（或其它更大帶寬）儀器的檢定。此時，應(yīng)向濾光片的檢定部門要求提供不同帶寬下的濾光片檢定結(jié)果。對于不同帶寬下濾光片的峰值波長檢定結(jié)果的差異的比較見表1。

從表1中可以看出，2nm帶寬與5nm帶寬下的峰值波長最大相差2.54nm，已經(jīng)超過了Ⅱ級分光光度計的波長允差1.0nm。如果不使用儀器對應(yīng)帶寬下的標準峰值波長數(shù)據(jù)，將對檢定結(jié)果造成嚴重影響，甚至影響儀器級別判定。

4 透射比示值誤差和重復(fù)性項目波長檢定點的選擇

JJG 178-2007規(guī)定，分光光度計透射比示值誤差和重復(fù)性的檢定，在紫外區(qū)可以使用紫外透射比標準溶液在235nm、257nm、313nm、350nm處檢定，或使用紫外區(qū)透射比濾光片檢定;在可見區(qū)可以使用光譜中性濾光片在440nm、546nm、635nm處檢定。

但是JJG 1034-2008對紫外透射比濾光片和光譜中性濾光片的檢定卻規(guī)定了254nm、300nm、340nm、365nm、436nm、465nm、546nm、590nm、635nm這幾個檢定點。雖然JJG 1034-2008中也指出可以按“客戶特殊要求的測量波長”，但是實際中發(fā)現(xiàn)有些濾光片的檢定部門只按JJG 1034-2008的波長點檢定，而沒有按JJG 178-2007的波長點檢定，造成濾光片的檢定與使用相脫節(jié)。這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)引起檢定規(guī)程編制者的注意。現(xiàn)實情況下，還是應(yīng)當(dāng)要求濾光片的檢定部門按使用波長點進行檢定，并提供不同光譜帶寬下的檢定結(jié)果。

5 標準石英吸收池配套性的影響

JJG 178-2007規(guī)定，可以用紫外標準溶液檢定分光光度計紫外區(qū)透射比示值誤差和重復(fù)性，這就需要使用到標準石英吸收池。JJG 178-2007還規(guī)定了配套的標準石英吸收池透射比配套誤差不大于0.2%。

但是在日常檢定工作中，由于需要經(jīng)常清洗擦拭，標準吸收池的透射比配套性往往不能一直保持不大于0.2%的良好狀態(tài)。這就要求經(jīng)常檢定標準石英吸收池的配套性是否符合要求，以免對測量結(jié)果造成影響。

6 濾光片狀態(tài)的影響

在日常大量的分光光度計檢定工作中，難免會在濾光片表面留下灰塵和指紋，如果不注意及時清潔，將對檢定結(jié)果造成不可預(yù)計的影響，尤其對透射比示值誤差的影響最大。濾光片表面的污垢將直接造成其實際透過率降低，造成檢定結(jié)果不準確。

輕微的灰塵往往難以查覺，一個簡單有效的辦法是用一個強光源（手機LED補光燈）沿表面平行方向低角度照射濾光片，細微的灰塵會將光線散射而被觀察到，然后使用絨布和氣吹清潔濾光片表面，使之保持清潔。

7 結(jié)語

影響分光光度計檢定結(jié)果的因素還有很多，本文所列是容易被檢定員忽視的因素。只有更加注意檢定過程中的影響因素和細節(jié)，才能提高分光光度計檢定的水平，從而保證檢定結(jié)果的準確可靠。

【參考文獻】

[1]? 紫外、可見、近紅外分光光度計：JJG 178-2007[S].

[2]? 光譜光度計標準濾光器：JJG 1034-2008[S].

[3]? 葉軍安，尹德金.《紫外、可見、近紅外分光光度計》檢定規(guī)程部分技術(shù)指標說明[J].工業(yè)計量，2010（4）：56-57+60.

[4]? 張志宏，張越.紫外可見分光光度計檢定過程中的注意事項[J].中國計量，2013（5）：90-91.

【作者簡介】何超平（1981-），男，工程師，工程碩士，研究方向為物理、化學(xué)、光學(xué)檢測儀器計量檢定與校準。