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购买光谱仪时,怎样辨别其精度是否达标?

2025-01-10

购买光谱仪时辨别其精度是否达标,可从以下几方面入手:

参考技术指标

波长精度:查看仪器说明书中给出的波长精度技术指标,如±一定的波长数值,一般来说,精度越高,该数值越小。对于高精度需求的应用,如科研、药物分析等,波长精度通常要求在±0.1nm甚至更高;而对于一般工业检测等,±0.5nm左右的精度可能就可以满足需求。

波长分辨率:分辨率通常通过测量光谱仪对已知精细结构光谱的分辨能力来评估,高分辨率意味着光谱仪能够更准确地区分紧密相邻的光谱特征。如果对光谱细节分辨要求高,如分析复杂有机化合物的吸收光谱,就需要较高的分辨率,一般要求在0.1nm到1nm之间;若只是进行简单的成分定性分析,分辨率要求可适当降低。

信噪比:高信噪比意味着光谱信号更加清晰,有助于提高光谱数据的可靠性。可通过在相同条件下测量不同浓度或类型的样品来评估光谱仪的信噪比,一般来说,信噪比越高越好,对于一些微弱信号检测的应用,如痕量元素分析等,需要较高的信噪比,通常要求在1000:1以上。

使用标准物质检测

选择标准物质:可以选择汞灯、氘灯等在特定波长处有强烈发射峰的元素发射光谱线作为标准物质,也可以使用具有特定吸收峰的标准溶液或钬玻璃滤光片等。这些标准物质的光谱特征准确已知,可作为判断光谱仪精度的基准。

测量与比较:将标准物质放入光谱仪的样品室,按照仪器的操作规范进行测量,记录测量得到的波长值、信号强度等。然后查找标准物质在特定波长处的准确值,计算测量值与标准值之间的偏差,包括绝对偏差和相对偏差。如果偏差在允许范围内,则认为光谱仪的精度达到要求。

进行重复性测试

选择稳定样品:挑选典型元素不同浓度范围的样品或已知成分稳定的标准物质。例如,对于直读光谱仪,可以选择低合金钢标准物质GBW01328~GBW01333或GBW01211~GBW01216中的代表元素。

多次测量与计算:对所选样品在仪器最佳工作条件下进行多次重复测量,一般不少于10次,然后计算测量结果的平均值、标准偏差和相对标准偏差。相对标准偏差越小,说明测量结果的重复性越好,精度越高。例如,在药物分析实验中,可能要求相对标准偏差在2%以内;对于一般的工业检测,相对标准偏差在5%以内可能就可以接受。

对比测量结果

选择参考仪器:选择一台精度较高、经过校准且性能稳定的光谱仪作为参考仪器,确保其测量范围和应用领域与待测光谱仪相似。

同时测量与偏差计算:准备相同的样品,将样品分别放入待测光谱仪和参考仪器中,同时进行测量。记录两台仪器测量得到的波长值、信号强度等,计算两台仪器测量结果之间的偏差,可用绝对偏差或相对偏差表示。如果偏差在允许范围内,则认为待测光谱仪的精度达到要求。

考察长期稳定性

长时间连续测量:对同一稳定样品进行长时间的连续测量,观察测量结果的稳定性。例如,在仪器开机稳定后,激发某个低合金钢标准物质对被测元素进行测量,在4小时内,间隔15分钟以上,重复6次测量。

稳定性评估:计算多次测量结果的平均值和相对标准偏差,如果在较长时间内测量结果没有明显的趋势性变化或波动较小,说明光谱仪的精度稳定,检测结果可能准确。

直读光谱仪 DF-170


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