紫外可見分光光度計暗電流校正淺說

紫外可見分光光度計暗電流校正淺說

一、        什么叫暗電流
在分光光度計中，光電檢測器（光電倍增管或硅光二極管等）在沒有受到任何光照的情況下所輸出的電流信號稱之為暗電流。
二、        暗電流的產生
暗電流是光電檢測器的一種特殊產物，無論是光電管（電子流）還是硅光二極管（價電子移動）只要處于通電狀態均會產生暗電流；從嚴格意義上講，由于分光光度計的光信號檢測系統（也成為光電轉換器）不僅有光電檢測器同時還包括放大電路，因此放大系統對暗電流的大小、漂移及噪聲的影響也不可小視。
三、        暗電流對分析結果的影響
對于分光光度計的原理無需再贅述，如果被測樣品的透過（或反射）光信號到達光電檢測器后與檢測器本身的暗電流信號疊加在一起被放大處理，其測試結果的可信度和真實性就會大大打折扣；實踐證明，尤其在雙光束雙檢測器類型的儀器上，如果不進行暗電流的校正，有時結果值與真實值相差甚遠。
四、        暗電流校正與樣品背景扣除的認識誤區
在分光光度計的應用上，人們早已認識到樣品背景對分析結果的影響，為了得到真實的光譜（也稱之為校正光譜）雙光束分光光度計儀器應運而生。使用者在測定前在兩個通道上均放入空白液或參比液，在單波長方式下僅按調零鍵即可，如果是做波長掃描則要做基線記憶或稱為基線校正，其目的就是做背景扣除。但有些儀器使用者對暗電流校正往往忽略或不了解甚至誤將背景校正看做為就是暗電流校正。
五、        暗電流校正的方式
暗電流校正方式依據儀器的設計不同一般有兩種，下面以雙光束儀器為例加以說明
（1）        雙光束雙檢測器儀器
此類儀器大多屬于中檔型，為了降低成本兩只光電檢測器一般選用半導體器件如：光敏二極管或硅光二極管等，此種檢測器的優點是價格低廉、漂移小及省卻了負高壓電路、相位識別電路等；缺點是自身沒有放大功能，動態響應線性差，尤其在紫外區相對靈敏度低些。由于工藝制造的原因，事實上兩只參數性能一摸一樣的檢測器是不存在的，加上放大電路的作用，兩通道的樣品信號和暗電流值會相差更大；在我的維修實踐中因暗電流校正原因而致使測試結果不準確的故障案例中，此類型儀器站絕大多數，故此類型儀器的暗電流校正更為重要。
  此類儀器的暗電流校正方法是：在測量前樣品室池架內不放置任何物品，按照儀器說明書要求或顯示屏幕提示將儀器附帶的黑色專用擋塊（與比色池大小一致）先后依次放入到需要校正通道的池架中，蓋嚴樣品室上蓋后點擊相應的按鍵即可；還有的儀器沒有單獨擋塊附件，在儀器設計中已將擋塊預先安裝在濾光器或光路中，校正時只要點擊相應的操作鍵即可。這種校正方式稱為先期校正方式。
（2）        雙光束單檢測器儀器
此類儀器屬于高檔型，檢測器一般選用光電倍增管；此種檢測器因為使用一只檢測器故不存在性能差異問題，加之本身有增益功能，無論從靈敏度還是動態線性范圍均優于半導體檢測器，但它的缺點是漂移較大，需要時時校正；此類儀器的暗電流擋塊一般設置在光束分裂器的扇頁上，光束分裂器也稱為斬波器，由一個電機帶動一片圓頁，而圓頁被平均分為四等份扇頁，其中兩個對角扇頁貼有反光鏡，提供的光束供樣品通道用；一片透光扇頁提供的光束供參比通道用，另一片扇頁是黑色的就是所謂的暗電流校正擋塊。當分裂器電機旋轉后，斬波器圓頁每旋轉一周所提供的光信號順序為：樣品—參比—樣品－暗電流校正，由相位識別電路篩選處理；從中不難看出，雙光束單檢測器儀器的暗電流校正非常簡單無需人工校正，這種校正方式稱為在線校正方式。