紫外可见分光光度计暗电流校正浅说

紫外可见分光光度计暗电流校正浅说

一、        什么叫暗电流
在分光光度计中，光电检测器（光电倍增管或硅光二极管等）在没有受到任何光照的情况下所输出的电流信号称之为暗电流。
二、        暗电流的产生
暗电流是光电检测器的一种特殊产物，无论是光电管（电子流）还是硅光二极管（价电子移动）只要处于通电状态均会产生暗电流；从严格意义上讲，由于分光光度计的光信号检测系统（也成为光电转换器）不仅有光电检测器同时还包括放大电路，因此放大系统对暗电流的大小、漂移及噪声的影响也不可小视。
三、        暗电流对分析结果的影响
对于分光光度计的原理无需再赘述，如果被测样品的透过（或反射）光信号到达光电检测器后与检测器本身的暗电流信号叠加在一起被放大处理，其测试结果的可信度和真实性就会大大打折扣；实践证明，尤其在双光束双检测器类型的仪器上，如果不进行暗电流的校正，有时结果值与真实值相差甚远。
四、        暗电流校正与样品背景扣除的认识误区
在分光光度计的应用上，人们早已认识到样品背景对分析结果的影响，为了得到真实的光谱（也称之为校正光谱）双光束分光光度计仪器应运而生。使用者在测定前在两个通道上均放入空白液或参比液，在单波长方式下仅按调零键即可，如果是做波长扫描则要做基线记忆或称为基线校正，其目的就是做背景扣除。但有些仪器使用者对暗电流校正往往忽略或不了解甚至误将背景校正看做为就是暗电流校正。
五、        暗电流校正的方式
暗电流校正方式依据仪器的设计不同一般有两种，下面以双光束仪器为例加以说明
（1）        双光束双检测器仪器
此类仪器大多属于中档型，为了降低成本两只光电检测器一般选用半导体器件如：光敏二极管或硅光二极管等，此种检测器的优点是价格低廉、漂移小及省却了负高压电路、相位识别电路等；缺点是自身没有放大功能，动态响应线性差，尤其在紫外区相对灵敏度低些。由于工艺制造的原因，事实上两只参数性能一摸一样的检测器是不存在的，加上放大电路的作用，两通道的样品信号和暗电流值会相差更大；在我的维修实践中因暗电流校正原因而致使测试结果不准确的故障案例中，此类型仪器站绝大多数，故此类型仪器的暗电流校正更为重要。
  此类仪器的暗电流校正方法是：在测量前样品室池架内不放置任何物品，按照仪器说明书要求或显示屏幕提示将仪器附带的黑色专用挡块（与比色池大小一致）先后依次放入到需要校正通道的池架中，盖严样品室上盖后点击相应的按键即可；还有的仪器没有单独挡块附件，在仪器设计中已将挡块预先安装在滤光器或光路中，校正时只要点击相应的操作键即可。这种校正方式称为先期校正方式。
（2）        双光束单检测器仪器
此类仪器属于高档型，检测器一般选用光电倍增管；此种检测器因为使用一只检测器故不存在性能差异问题，加之本身有增益功能，无论从灵敏度还是动态线性范围均优于半导体检测器，但它的缺点是漂移较大，需要时时校正；此类仪器的暗电流挡块一般设置在光束分裂器的扇页上，光束分裂器也称为斩波器，由一个电机带动一片圆页，而圆页被平均分为四等份扇页，其中两个对角扇页贴有反光镜，提供的光束供样品通道用；一片透光扇页提供的光束供参比通道用，另一片扇页是黑色的就是所谓的暗电流校正挡块。当分裂器电机旋转后，斩波器圆页每旋转一周所提供的光信号顺序为：样品—参比—样品－暗电流校正，由相位识别电路筛选处理；从中不难看出，双光束单检测器仪器的暗电流校正非常简单无需人工校正，这种校正方式称为在线校正方式。