分光光度计的线性校正

　　1　引　言

　　光度线性是指仪器光度测量系统对于照射到接收器上的光辐射功率与系统的测定值之间符合线性关系的程度。光度线性越好,表示光度准确性越高,也就是表明仪器能按准确的比例反映入射辐射的变化。在分光光度计中测得的光度数据都是一个相对值;它都是相对于100%或0%而言的,而100%和0%是自由设定的。如果一个光度系统的响应在0～100%范围内是线性的,即可测得准确的光度值。由于分光光度计中探测器、电子线路、显示器等非线性因素的影响,整个系统的光度线性必须加以校正,才能获得准确的测定值。检查光度线性的方法有平方比律法、比尔衰减率法、偏振器法、滤光器或滤光器组合法和旋转扇形板法等。上述方法中,其测量结果有的与制备技术有关,有的与传递基准有关。采用光叠加法可以避免仪器之间的传递误差,也与样品的制备无关,并可用于整个光度范围内,它是一种以物理原理为基础的精确测定方法。

　　2　光叠加法的原理

　　光叠加法的实验装置既可采用多光源法又可采用多孔单光源法。如图1所示是双光源测量装置原理图。

　　当光源S_A和S_B发出的光分别经聚光镜L_A、L_B聚焦后,再经分束器透射或反射进入被测系统S_D。分别打开光闸SH_A、SH_B时,被测系统的响应分别为同时打开光闸SH_A及SH_B时,被测系统的响应为。如果该系统是线性的,则有

当系存在线性误差时,上述等式不成立,则

　　式中e称为线性误差修正系数。造成探测器响应值与输入光能量Φ之间不成比例的原因除上述探测器、电子线路及显示系统的非线性之外,暗信号也是重要原因之一,它使I(Φ)曲线不通过原点。线性纠正的目的就是要使响应值I(Φ)与光能量Φ成直线关系且通过原点。

　　3　测量方法

　　光叠加法的测量一般是根据被测仪器的工作使用要求,选择两光源同时打开时等于某一选定的最高响应值(接近仪器的最大响应值),测出Φ0/2处的修正系数e₁,再减小输入的光能量,分别测出Φ₀/4、Φ₀/8……等处的修正系数e₂、e₃……等。具体过程如下:将光源SA与SB的响应值I(Φ_A)与I(Φ_B)调整为相等值,使光闸SHA与SHB同时打开时的响应值为I(ΦA_B)=I(Φ_A)+I(Φ_B)=2I(ΦA),采用分段测定的办法对光度标尺的其它部分进行测定。每次以2∶1的级数进行测量,如果I(Φ)是单值函数,如图2所示,则一定存在Φ_A=Φ_B=Φ₀/2,即Φ_A和ΦB落在Φ₀的中点位置上,此时校正量Δ₁为