一、基線(xiàn)平直度

1.基線(xiàn)平直度的重要性（對(duì)分析測(cè)試誤差的影響）

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的光度噪聲直接影響儀器的信噪比。它是限制分析檢測(cè)濃度下限的主要因素。目前，*紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的生產(chǎn)廠(chǎng)商，給出的整機(jī)光度噪聲是都是指儀器在500nm處的光度噪聲（稱(chēng)之為整機(jī)的光度噪聲），主要用于比較不同儀器的優(yōu)劣；而紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用者往往要在不同波長(zhǎng)上使用，特別要在紫外區(qū)使用。所以，只給出500nm處的整機(jī)光度噪聲，不能滿(mǎn)足使用者使用的要求。因此，提出了基線(xiàn)平直度（Baseline Flatness. BF)的概念，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度是指每個(gè)波長(zhǎng)上的光度噪聲，它是用戶(hù)zui關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)之一。它是紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)各個(gè)波長(zhǎng)上主要分析誤差 的來(lái)源之一。它決定紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在各個(gè)波長(zhǎng)下的分析檢測(cè)濃度的下限（或決定各個(gè)波長(zhǎng)下儀器的靈敏度）。它應(yīng)是廣大使用者非常注重的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一， 所以，一切紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者和使用者都要高度重視基線(xiàn)平直度這個(gè)技術(shù)指標(biāo)！

2.基線(xiàn)平直度的測(cè)試方法

任何分析儀器，在講它的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，都必須首先講這個(gè)指標(biāo)的測(cè)試方法。目前，上對(duì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度的測(cè)試方法，一般是：冷態(tài)開(kāi)機(jī)， 預(yù)熱半小時(shí)后，試樣和參比比色皿都為空氣，光譜帶寬SBW=2nm、吸光度值為0,從長(zhǎng)波向短波方向?qū)x器進(jìn)行全波長(zhǎng)慢速（或中速）掃描。在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)， 找出峰-峰（P-P)值中zui大的一點(diǎn)，作為該儀器的基線(xiàn)平直度。目前，有許多科技工作者不注意這個(gè)問(wèn)題；如，日本某紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，給出的儀器波長(zhǎng)范圍是 190?900nm，給出的基線(xiàn)平直度BF為±0.001;但是筆者經(jīng)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)該儀器的基線(xiàn)平直度只能在200?800nm內(nèi)才能保證為±0.001。這就意味著該儀器能保證基線(xiàn)平直度為±0.001的使用波長(zhǎng)范圍只能是200?800nm。這種給基線(xiàn)平直度的方法是不對(duì)的。它既偏離了基線(xiàn)平直度的定義（每個(gè)波長(zhǎng)上的噪聲），又會(huì)誤導(dǎo)使用者，會(huì)使使用者誤認(rèn)為該儀器在190?900nm都能達(dá)到光度噪聲為±0.001。特 別值得注意的是，還有的把基線(xiàn)平直度和基線(xiàn)漂移混為一談！如某公司，他們對(duì)某紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)給出了 “基線(xiàn)漂移為±0.002 (200?950nm)"和“基線(xiàn)漂移為N/A"的技術(shù)指標(biāo)。顯然，這里的“基線(xiàn)漂移"，是指的基線(xiàn)平直度。而該儀器的波長(zhǎng)范圍為190?1100nm，但對(duì)波長(zhǎng)范圍為190?1100nm的儀器，只給出200?950nm的基線(xiàn)平直度是不符合基線(xiàn)平直度的定義的！尤其，對(duì)某儀器給出的 “基線(xiàn)漂移為N/A"，這種給法更是莫名其妙。另外，該公司又給出了某紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器的“基線(xiàn)穩(wěn)定性為0.001/h"，但未給出基線(xiàn)平直度。很顯然，該公司既未搞清穩(wěn)定性的概念，又把基線(xiàn)平直度和500nm處的光度噪聲混為一談了。

筆者認(rèn)為，在基線(xiàn)平直度的表示方法和測(cè)試方法上產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，主要有三個(gè)：

*，不懂得基線(xiàn)平直度的重要性，隨便亂寫(xiě)；

第二，既未搞清基線(xiàn)平直度的物理概念，又未去認(rèn)真研究，只好人云亦云；

第三，為了商業(yè)上的需要。

3.影響基線(xiàn)平直度的主要因素

(1) 濾光片或光學(xué)元件上有灰塵濾光片或光學(xué)元件上有灰塵，會(huì)產(chǎn)生散射， 而引起基線(xiàn)平直度變壞

(2) 濾光片未安裝好因?yàn)椴煌ǘ我捎貌煌臑V光片，所以濾光片切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，使基線(xiàn)平直度變壞

(3) 光源（氘燈、鎢燈）切換時(shí)產(chǎn)生噪聲光源（氘燈、鎢燈）切換時(shí)產(chǎn)生的噪聲，一般在340?360nm出現(xiàn)，從而使基線(xiàn)平度變壞

(4) 基線(xiàn)平直度測(cè)試時(shí)掃描速度太快基線(xiàn)平直度測(cè)試時(shí)掃描速度太快，也會(huì)使基線(xiàn)平直度變壞。筆者對(duì)北京普析通用公司生產(chǎn)的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)TU- 1901 (編號(hào)：01-192-06-050)的基線(xiàn)平直度進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)：慢速掃描時(shí)，基線(xiàn)平直度為±0.0005;中速掃描時(shí)，基線(xiàn)平直度為±0.0014;快速掃描時(shí)基線(xiàn)平直度為±0.0035。上約定，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度測(cè)試時(shí)，掃描速度都用慢速

(5) 電子學(xué)方面的噪聲過(guò)大電子學(xué)方面的噪聲過(guò)大，也會(huì)直接影響基線(xiàn)平直度，特別是放大器和光電轉(zhuǎn)換元件的噪聲，對(duì)基線(xiàn)平直度的影響更大。

(6) 光學(xué)部分未調(diào)整好光學(xué)部分未調(diào)整好，特別是單色器的光路未調(diào)整好， 會(huì)使信號(hào)減小、信噪比變小，使基線(xiàn)平直度變壞。

(7) 環(huán)境因素如果環(huán)境周?chē)姓駝?dòng)、電場(chǎng)干擾、磁場(chǎng)干擾、電壓不穩(wěn)等，都會(huì)使基線(xiàn)平直度變壞。

4.與基線(xiàn)平直度有關(guān)的幾個(gè)值得注意的問(wèn)題

(1)基線(xiàn)平直度與整機(jī)的光度噪聲的主要區(qū)別

①物理概念不同

基線(xiàn)平直度：是指紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器全波段內(nèi)每個(gè)波長(zhǎng)上的噪聲，與濾光片切換和光源切換有關(guān)；

光度噪聲：是指紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器在500nm波長(zhǎng)上的N，與濾光片切換和光源切換無(wú)關(guān)。

②測(cè)試時(shí)儀器狀態(tài)不同

基線(xiàn)平直度：儀器處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，儀器的波長(zhǎng)始終在變化；

光度噪聲：儀器處在靜止?fàn)顟B(tài)，儀器的波長(zhǎng)始終不變。

③測(cè)試波長(zhǎng)位置不同

基線(xiàn)平直度：測(cè)試儀器的全波長(zhǎng)范圍內(nèi)每個(gè)波長(zhǎng)的噪聲；

光度噪聲：測(cè)試儀器固定在500nm處時(shí)的噪聲。

④測(cè)試時(shí)掃描方式不同

基線(xiàn)平直度：測(cè)試時(shí)用波長(zhǎng)掃描方式；

光度噪聲：測(cè)試時(shí)用時(shí)間掃描方式。

⑤影響因素不同

基線(xiàn)平直度：影響基線(xiàn)平直度的因素如5. 5. 3所列7個(gè)因素；

光度噪聲：影響光度噪聲的主要因素是電子學(xué)的元器件（特別是放大器和光電 轉(zhuǎn)換元件），也包含少量的光噪聲。

⑥對(duì)分析測(cè)試誤差的影響不同

基線(xiàn)平直度：限制儀器實(shí)際可使用的波長(zhǎng)范圍，影響儀器波長(zhǎng)范圍內(nèi)的檢測(cè)下限，在低濃度測(cè)試時(shí)是主要分析誤差的來(lái)源；

光度噪聲：只影響儀器500nm處的檢測(cè)下限，圭要作為比較儀器好壞的依據(jù)之一，從此能粗略看出儀器性能好壞。

目前，基線(xiàn)平直度為±0.001，如PE公司的Lambda900、北京普析通用的TU-1901、北京瑞利公司（原北京第二光學(xué)儀器廠(chǎng)）的U-2100等。目前，國(guó)外紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器的zui小整機(jī)噪聲為士 0.0002 (如Varian公司的 Cary6000等）；我國(guó)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器的zui小整機(jī)噪聲為±0.0004 (如 TU-1900、TU-1901 等）。

(2) 基線(xiàn)平直度與基線(xiàn)漂移的主要區(qū)別

①物理概念不同

基線(xiàn)平直度：全波長(zhǎng)范圍內(nèi)，各個(gè)波長(zhǎng)上的噪聲，與濾光片和光源切換有關(guān)；

基線(xiàn)漂移：與時(shí)間有關(guān)的光度值的變化量，主要影響因素是儀器的電子學(xué)部分和儀器周?chē)沫h(huán)境。

②測(cè)試條件不同

基線(xiàn)平直度：在A=0、SBW=2nm的條件下，進(jìn)行全波長(zhǎng)慢速掃描；

基線(xiàn)漂移：在A=0、SBW=2nm、波長(zhǎng)固定為500nm的條件下，儀器冷態(tài)開(kāi)機(jī)（關(guān)機(jī)2h后開(kāi)機(jī)），預(yù)熱2h后，進(jìn)行掃描1h，取這1h內(nèi)zui大zui小值之差，即為基線(xiàn)漂移。

③影響的因素不同

基線(xiàn)平直度：影響基線(xiàn)平直度的因素有7個(gè)；

基線(xiàn)漂移：影響基線(xiàn)漂移的主要因素是儀器的電子學(xué)系統(tǒng)（主要是電源）和環(huán)境（電磁場(chǎng)、溫度、濕度等）。

(3) 認(rèn)識(shí)與運(yùn)用方面的主要錯(cuò)誤傾向目前對(duì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度的重要性尚未引起足夠重視，在基線(xiàn)平直度的運(yùn)用方面還有許多錯(cuò)誤，其具體表現(xiàn)如下。

①制造商不給儀器的基線(xiàn)平直度指標(biāo)。 

②盲目給基線(xiàn)平直度，如許多制造商，將基線(xiàn)平直度千篇一律地寫(xiě)成±0.001。

③給出錯(cuò)誤的基線(xiàn)平直度，許多制造廠(chǎng)不給出儀器全波長(zhǎng)范圍內(nèi)的基線(xiàn)平直度，如許多儀器給出的波長(zhǎng)范圍為190?1100nm或190?900nm，但給出的基線(xiàn)平直度，只能適合波長(zhǎng)范圍為220?950nm或210?800nm。

以上三種作法都是不對(duì)的！

①如果不給基線(xiàn)平直度，使用者將不知自己所使用的波長(zhǎng)上的噪聲或靈敏度， 不便選擇儀器條件；因此，不易得到*分析結(jié)果。

②并非紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度都是±0.001。如國(guó)內(nèi)某廠(chǎng)給出的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基線(xiàn)平直度為±0.001，筆者實(shí)測(cè)為±0.004，相差4倍。

③不給全波長(zhǎng)范圍內(nèi)的基線(xiàn)平直度，更是不對(duì)的。*、未搞清基線(xiàn)平直度的概念或定義；第二，不能保證該紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的波長(zhǎng)使用范圍，可以說(shuō)是虛指標(biāo)；第三，會(huì)誤導(dǎo)使用者，使使用者誤認(rèn)為制造廠(chǎng)給的基線(xiàn)平直度就是指的全波長(zhǎng)范圍內(nèi)的基線(xiàn)平直度。

(4) 保證或提高基線(xiàn)平直度指標(biāo)的措施

①設(shè)計(jì)者要從理論上搞清基線(xiàn)平直度的概念，要把基線(xiàn)平直度與整機(jī)的光度噪聲真正區(qū)分開(kāi)來(lái)，知在設(shè)計(jì)和使用時(shí)都要嚴(yán)格控制影響基線(xiàn)平直度的因素。

②制造者要重視基線(xiàn)平直度對(duì)整機(jī)的影響！生產(chǎn)中要重視對(duì)基線(xiàn)平直度的測(cè)試，要研究基線(xiàn)平直度的測(cè)試方法，保證科學(xué)、準(zhǔn)確地測(cè)出基線(xiàn)平直度！并要在儀器說(shuō)明書(shū)中明確給出整個(gè)波段范圍內(nèi)的基線(xiàn)平直度，不能給出模棱兩可的基線(xiàn)平直度指標(biāo)！

③使用者要重視基線(xiàn)平直度對(duì)分析測(cè)試誤差的影響，要重視對(duì)自己所用儀器的基線(xiàn)平直度的檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決。