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  • 刘彦刚

    第42楼2013/12/27

    应助达人

    Rie:你好!

    首先,非常感谢谢我们论坛里的光学专家关注我的思考!你所可是地市所中率先、也是唯一有光谱仪的哦!

    “我从光谱测量的角度谈一下关于波长准确度检定的问题,如果要测量光谱的波长准确度,从现有的技术手段来说并不难实现,包括精确到0.01nm,还是有办法实现的,但是问题是我们需不需要检定波长准确度。”
    对于需不需要检波长准确度的问题,前面非光谱分析仪器专业生产厂家的邵总,该厂家可也是新规程的参加起草单位,邵总也正是新规程参加起草人哦!作了很好的回答:
    我们公司作为新的旋光仪JJG规程的第二起草单位,规程审核后,收到一些同事的提问,我们尽可能在我们网站上与大家讨论。
    有人问,为什么检定规程上不检定旋光仪的波长?
    这个问题很重要。规程没有写,并不是说波长对旋光仪来说不重要。是因为没法操作。你检定旋光仪,总不能把人家的仪器打开吧。这是第一。第二,你拿什么来检测?因为波长对旋光仪的准确度来说是太重要了,特别对要检测大角度旋光仪的用户来说,更是如此。一般的单色器不能达到它的要求。我给一个数据,大家可以看一下。有一根进口石英管,在589.3nm下,它标的是24.015 °;在589.44nm下,它标的是24.003°。差0.14nm,就差0.012°。所以没法检查旋光仪的波长准确度。
    在波长不正确时,对于不同角度的石英旋光管,会出现不同的误差。这个误差与石英旋光管的角度成线性的。也就是说,角度愈大,误差也愈大。所以有的旋光仪的制造商就不管波长准不准,用计算机来校正这个误差。这样,你计量部门检测是对的,但对用户就不一定对。因为波长引起的误差对不同的物质是不同的。(这就是我们说,各个物质的旋光色散是不同的)。如果用户测的角度很小,而且所测的物质的与石英相同,用户就不一定能发现。所以说,只要用石英管检查的仪器合格,就认为仪器的波长是准确的,这是不对的。只有用与石英不一样的旋光色散的另一种物质(与石英的波长色散相差愈大愈好)与石英来同时检查仪器,仪器合格,那仪器的波长才是准确的。
    综上所说:旋光仪的波长对旋光仪的准确度是非常重要的;检定规程没法检查仪器的波长;波长的误差,对不同的用户影响是不一样的。


    对于元素灯,其原子谱线是自然基准,波长准确度用不着怀疑而且,在用钠灯作为光源的旋光仪里,滤取特征峰不是用单色器的办法,而是用有色滤光片将特征峰边上的邻近波长光截掉,所以对于用钠灯作为光源的旋光仪是无需检波长准确度的。

    “那么对于LED光源或者其他在可见光区没有原子谱线的光源我想各位化学同仁可能大多没有见过其光谱分布是什么样的吧(当然如果这些光源真的用在旋光仪上,我原以为旋光仪一直是用钠灯做光源),这些光源的光谱分布是连续的,即使有峰值也不是很尖锐的峰,其光谱带宽往往在10~20nm甚至更多,使用带通滤光片并不能使这些连续光谱变成一个尖峰(我印象中旋光仪应该没有单色器吧),如果是LED光源一般会有个圆头峰,你会发现在1nm甚至几nm范围内都是光谱输出最大值;如果是钨灯,其光谱在可见光区是一条上升的曲线,也就是没有峰”
    用LED与干涉滤光版作为旋光仪的单色光源,我也是在电话向邵总请教时才得知的。而且原理还不简单,好像说到了什么主导波长。一听太专业了,我也不好意思让长我十岁的老师在电话里给我上课。但邵总说的,对于该原理的旋光仪就很有必要检波长准确度。

    “所以我个人认为旋光仪应该还是会采用元素灯而不会采用这些连续光谱的光源。”
    还是听邵总说,钠光灯的旋光仪,故障北高、寿命短。人们所以要用LED与干涉滤光版作为旋光仪的单色光源。

    刘工说要去测滤光片,我觉得意义不大,测滤光片还不如直接测出射光,滤光片的光谱透射比并不代表出射光的光谱”。
    当时之所以想测以钠灯作为光源的旋光仪,测试管后的滤光片。是因为,当时以为在这里从钠灯特征峰近邻域,选取特征峰是用干涉滤光片实现的。如果是这样,当然其单色光的波长准确度就依赖于干涉滤光片。后来从邵总处得知不是这样,而测试管后的滤光片只是一有色玻璃而已,自然就知道自己错了。

    对于旋光仪我们最关心的还是旋光准确度,如果都是用旋光管来统一量值,那么对于我们计量机构来说不管其使用哪种光源或者波长误差有多大,我们测出来值应该还是一致的。但对于测量其他被测物,我没有研究过使用不同类型的光源会不会给测量结果带来误差,如果真的会带来误差,我想最简单的解决方法还是仪器生产厂家都使用相同的元素灯来作为旋光仪的光源。”
    是的对于旋光仪我们最关心的还是旋光准确度”但是,这个问题又可以从邵总指导性意见中找到答案。没有波长准确度为前提的旋光准确度,只能是我们计量人自己玩得高兴,当测真正的被测样品时,或许旋光准确度的准确度就难能如我们所愿了!

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