关键词：可见分光光度计；结构原理；误差来源；维护保养；
讨论了可见分光光度计的发展趋势。介绍了可见分光光度计的工作原理、结构原理和误差来源。在此基础上，提出了可见分光光度计的日常维护和保养方法。
一、可见分光光度计的结构原理
1.可见分光光度计的工作原理。对于分光光度计，其工作原理是，在光的照射下，溶液中的物质产生了对光的选择性吸收效应。不同的物质，其吸收光谱也有所不同，所以，在某单色光通过溶液的时候，其能量被吸收而减弱，物质的浓度与光能量的减弱程度之间存在一定的比例关系，也就是朗伯比尔定律：T=I/I0
A=KCL
log（I0/I）=KCL
式中：T———透射比；I 0———入射光强度；I———透射光强度；A———吸光度；K———吸收系数；C———溶液浓度；L—
——溶液光路长度。由朗伯比尔定律可以看出，在溶液光路长度
L、吸收系数K以及入射光强度I0保持不变的情况下，溶液浓度C和透射光强度I成比例。
2.可见分光光度计的结构原理。在可见分光光度计的使用过程中，被测溶液被某单色光透过之后，光电池接收该单色光，并将其转换为电信号PD，经前置放大器放大。360-800nm光谱区域内的基准信号不同，根据不同的基准信号，单片机的微处理器转换器发出指令，改变前置放大器的放大倍数，至基准信号达到单片机微处理器程序要求为止。基准信号进入模数转换器，转换为数字信号，传送给单片机，然后进行数据处理。
二、可见分光光度计检定中的常见问题
1.杂散光的问题。杂散光的出现使得紫外可见光纯度降低，导致检测误差增大。如杂散光在可见分光中所占的比例为0.9%，那么杂散光所发生的误差增大也几乎为0.9%。杂散光的存在标示着分光光度计的准确性已经不符合检测要求。其产生与光学元件老化、不清洁、错位、损坏有关，也与整台机械光敏部位的密封不严有直接关系。
2.透射比的问题。透射比对样品吸光度具有较强的影响，两者关系式是A=-logT，A代表着样品吸光度，T代表着透射比，T存在较大的误差时，A的误差会更大。因此，一旦透射比不准确，可见分光光度计检测得到的数据就更不准确。透射比的影响因素有波长、比色皿托盘不正、光密封不到位、光谱带宽变化等等，这些都会使透射比误差超差，造成仪器测量不准确。
3.基线平直度的问题。可见分光光度计各参数中基线平直度非常重要。作为主要技术参数，基线平直度、噪声和漂移三者综合作用，使可见分光光度计性能突出。虽然基线平直度也是噪声，但它
是全波波长点的噪声，而可见分光光度计的噪声仅是250nm和
500nm这两处的光度噪声。两者区别还是很大的。一旦基线平直度的误差超出范围，光度计图谱就会出现扭曲或假峰值，使分光光度计的测量准确度大大降低。
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三、可见分光光度计的误差源
波长准确度是可见分光光度计的主要计量指标，其指的是指示波长、实际波长两者之间的符合程度，基于此，波长示值误差对可见分光光度计的测量精准度有直接影响。虽然朗伯比尔定律是可见分光光度计的基本原理与理论依据，但只在应用单一波长的基础上，该定律才成立。在可见分光光度计的实际应用中，若操作不当或不够注意，便会受到杂散光的影响。杂散光指的是投射在光检测仪器上不同于设定波长的光的总和。杂散光所带来的误差与其数量基本相同，即，若可见分光光度计的杂散光为1%，则其导致的误差也为1%左右。产生杂散光的原因一是光学元件受到水珠、霉斑或者灰尘的污染；二是出现了漏光，使得复合光混入；三是光学元件发生损坏或者是位置出现改变等。基线平直度也是可见分光光度计的主要计量指标，其指的是可见分光光度计的全波段，每一波长点的光度噪声。基线平直度、漂移以及噪声结合，能够反映可见分光光度计的综合性能。其中，漂移指的是可见分光光度计在500nm处与
时间有关的光度变化量；噪声指的是可见分光光度计在250nm、
500nm处的光度噪声。基线平直度超差，有可能导致图谱扫描变形或是出现伪峰，给可见分光光度计的测量结果带来较大误差。
四、可见分光光度计的日常维护和保养
1.应将可见分光光度计设备安装在光源室，并要及时清洁密封窗、反射镜、透镜等光学元件，不可用手触摸。应避免光电转换元件受潮积尘、强光照射，不可长时间暴光。定期更换干燥剂，避免单色器盒的色散元件受潮。仪器使用完毕或者是暂停使用时，用防尘套罩住，并放置防潮硅胶，避免其受潮发霉。对于反射镜、透镜上的灰尘，应使用吹气球吹除；而手指印及其他杂质，则需用擦镜纸擦拭；污染严重时，则需更换新的反射镜、透镜。
2.为了延长可见分光光度计光源的寿命，在日常使用该仪器的过程中，应尽可能地减少开关仪器的次数。若光源亮度明显减弱或者不稳定，则需及时更换新的光源。光源关闭后，不可立即重新开启；如果两次测量之间的时间间隔较短，可以不关灯。
3.分光系统是可见分光光度计中最主要的光学元件，对其洁净度、精度的要求极高，切忌将密封机罩随意打开；必须打开时，则需专业人员操作，以避免分光系统受损。
4.根据操作规范的要求，正确使用吸收池，对吸收池的光学面
进行仔细保护。若是吸收池上遭受有色物质的污染，可使用3
mol/L的乙醇和3 mol/L的氯化氢混合液进行洗涤。切忌在电炉或火焰上对吸收池进行烘烤、加热。
五、可见分光光度计的发展方向
可见分光光度计是一种精密的光谱化学分析设备，具有精度高、检测限低、价格低等特点，可进行定量测量、动力学测试、OD值直接测量、光谱扫描、多波长测试以及食品安全检测、总磷总氮
检测、重金属检测、DNA-蛋白质检测、农药残留检测等。因此，可见分光光度计在日用化工、食品制造、饮料制造等领域得到了广泛应用。由此可见，可见分光光度计有着良好的应用前景，市场需求较大。目前，较为常见的分光光度计主要包括紫光可见分光光度计、红外分光光度计、荧光分光光度计以及原子吸收分光光度计。从分光光度计的组件方面来看，机刻光栅正在迅速被全息光栅所取代；从分光光度计的构型方面来看，微处理机控制的分光光度计逐渐取代手控单光束、双光束自动记录构型的分光光度计；双波长分光光度计、快速扫描分光光度计等新兴分光光度计正在迅速发展。在当今的信息社会化、社会信息化时代背景下，实现可见分光光度计与计算机技术、信息技术、智能技术等新兴技术的有机结合，提高可见分光光度计的智能化水平、自动化程度，确保可见分光光度计能够保持最佳工作状态，预防人为操作误差的出现，从而可以使可见分光光度计检测结果的准确性、可靠性得到显著提高。现阶段，提高可见分光光度计的智能化水平、自动化程度，是可见分光光度计的主要发展方向。
总之，可见分光光度计在实际应用中，会受到波长准确度、基线平直度等方面误差的影响，为此，应在日常使用过程中加强对可见分光光度计的维护与保养，确保可见分光光度计的作用能够得到充分发挥。
参考文献：
[1]赵岩.可见分光光度计的应用与发展趋向之研究.2018.
[2]王德芳.浅谈可见分光光度计相关问题探讨.2018
（广西大学生创业训练项目立项编号：201910595055）
论文作者:张欣康, 苏丽红, 胡文君, 梁琼方, 李琛
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/4
标签：光度计论文; 误差论文; 波长论文; 基线论文; 平直论文; 光度论文; 噪声论文; 《科学与技术》2019年14期论文;