通用分光光度计的现代设计实践

　　1　引　言

　　紫外、可见、近红外区的分光光度法,利用物质分子与离子光谱对物质作定量和定性分析,由于其方法适应面广、方法稳定、灵敏度适中、操作简便、设备价格便宜等多方面原因,使这一波段的分光光度计(即通用分光光度计)成为长盛不衰的光谱仪器,其销售量及普及程度一直列在分析仪器商品前茅,世界上的分析工作量有20～30%是用分光光度计完成的,在我国科研和生产中更显其主要地位,从85～96年间,国内市场销售量稳定在1.5～2万台之间:国际市场销售量也在1～1.5万台间。其在质控、环保、农业、化工、医疗卫生、食品、轻工、材料科学、矿冶工业、半导体、生物技术、海洋研究、公安国防等国民经济各方面所起作用举足轻重,其社会效益和经济效益远超过仪器所创产值。

　　我国70年代中和80年代中分别开发利用了第二代与第三代通用分光,基本满足了国民经济需求,在市场竞争中有效地抑制了进口。但随生物技术、医疗保健、新材料、环境保护、海洋开发、教育改革等各新兴科技发展,旧型仪器对现代科技的大分析量、自动化、高精确度、高灵敏度、特种测量环境易操作性、高可靠性和信息处理、联网要求适应能力越来越差,用一个全新系列替代已势在必行。

　　2　设计目标的确定

　　设计替代产品的难度在于:

　　(1)前代产品经十余年十余万台长期生产与应用成熟度很高,生产工艺稳定,走新路的风险和投入均很大。

　　(2)经十余万台生产,原产品成本已降至最低,市场价格定位已成传统,对可接受仪器的价格有很大制约。

　　(3)用户对成熟仪器应用、操作有较深的习惯性,新仪器在增加功能后操作仍应极简单明了,而操作人员绝大部分是非专业人员,仪器可靠性极高才能提高可接受度。纵观跨世纪科研领域及新兴产业对仪器均提出了各种要求,如:

　　(1)更高的精确度、更高的稳定性、更高的可靠性、更低的杂散光、更低的噪声、更低的漂移,主要性能均需提高。

　　(2)为适应大分析量要求,需提高自动化、简化操作。

　　(3)为适应管理、数据交换、数据更高级处理、保存报告、联网等要求,仪器必须具备良好的通讯功能和外部可控功能。

　　(4)能适应现代实验室电磁兼容、人机仪器工程等环境要求。

　　根据上述情况,我们参考世界最新潮流代表产品规格,制订了以下目标:

　　(1)光学指标

　　a.波长范围:340～1000nm

　　b.波长准确度:<±1nm

　　c.波长重现性:<±0.5nm

　　d.光度准确度:<±0.5%(T)　(SRM930D)