淺談光譜儀的維護原則

  大家都知道，光譜分析是一種相對測量的分析技術(shù)，相對測量的含義是什么呢。下面讓我們討論一下。

  我們用光譜分析來確定測量樣品的元素含量，實際上是根據(jù)測量測量各元素的發(fā)射光譜線光強，來確定樣品的含量的。這其實是在說，在元素的含量，和該元素發(fā)射光譜譜線強度之間，應當存在一個函數(shù)關(guān)系。只要該函數(shù)關(guān)系確定，那么以后只需通過儀器得到 光強值 ，那么待測樣的含量即可通過這個函數(shù)關(guān)系求出。在直讀光譜儀當中，我們把這種函數(shù)關(guān)系稱為曲線。大家應該有這樣一種常識，即是在其他條件一定得時候，樣品中某元素的含量越高，那么代表該元素的發(fā)射光譜線的強度就越大。那么，是否就能反過來說，譜線的強度能代表樣品含量的高低呢？大家請注意前面的一句話： 即是在其他條件一定得時候 ，這句話的意思是，即使樣品的含量不變，還有其他的因素可以影響譜線的光強，我們可以想象，如果對于同樣樣品，調(diào)大對樣品的激發(fā)能量，對譜線的光強有什么影響，如果把低合金和鑄鐵放在同樣的條件下進行檢測，會有什么結(jié)果？那么，下面粗略總結(jié)一下， 光強值 的影響因素總體可以分成以下三方面：

1、樣品中該元素的含量。
2、被測樣品的材質(zhì)。
3、儀器的工作狀態(tài)。
  至于具體的影響因素，我在另外一篇帖子里已經(jīng)總結(jié)了一些比較細的條款，這里不做具體說明。這里想說的是，我們這里所說的相對測量，利用了譜線光強、元素含量、樣品組織結(jié)構(gòu)（材質(zhì)）和儀器的工作狀態(tài)四者之間的關(guān)系，在假設(shè)儀器工作狀態(tài)基本保持不變的情況下，把儀器的工作狀態(tài)和樣品的材質(zhì)，對光強的影響參數(shù)當成不變的常數(shù)，并想方設(shè)法得到這些常數(shù)，如此方能直接通過光強值來確定元素的含量。那即是說，我們的曲線方程，除了 含量 和 光強 兩個變量外，其他常量參數(shù)的具體數(shù)字，由儀器工作狀態(tài)和樣品材質(zhì)決定。
  我們繪制曲線的過程，實際上是計算這些常量參數(shù)的過程。方法是用多組已知 含量 的樣品激發(fā)，得到多組與已知 含量 相對應的光強，然后以此為條件，利用數(shù)學方法計算得出待定系數(shù)。一般情況下，在曲線的測量范圍內(nèi)，不考慮自吸收等因素的影響，我們是把 光強值 和 含量 的關(guān)系用二次函數(shù)近似表示的。那么，通過標準樣品，得到的曲線方程的常量參數(shù)，實際上有兩種含義：
1、記錄了儀器在激發(fā)標準樣品時的工作狀態(tài)。
2、記錄了標準樣品的材質(zhì)（組織結(jié)構(gòu)）
實際上，以上的內(nèi)容，能得到兩個結(jié)論：
1、固定材質(zhì)的待測樣品，必須通過特定的一套標準樣品制作出的曲線才能測量得出正確結(jié)果。
2、只有在儀器當前工作狀態(tài)和你繪制曲線（標準化曲線）完全相同時，測量結(jié)果方不會產(chǎn)生偶然誤差以外的飄逸。
那么我們平時所說的曲線漂移，實際上說的是儀器工作狀態(tài)的改變，當然包括信號線路當中各個部件的工作狀態(tài)，實驗室環(huán)境狀態(tài)等方面的改變。當他們改變時，實際當中，譜線光強和元素含量之間的關(guān)系已經(jīng)悄然改變，而記錄在我們電腦當中的曲線，因為其記錄的是以前的工作狀態(tài)，而會變得不再適用（過時）。
  由上所述，我們對儀器的維護，追到其根源和目的上，是為了保證在你要做日常樣品時，和當初做曲線時，儀器的工作狀態(tài)保持一致。 一致 這兩個字，就成為我們?nèi)粘＞S護的核心思想。

  首先，需盡量維持儀器的實驗室環(huán)境盡可能的不變，可以一直處于比較有利的工作環(huán)境，需注意的如：溫度，濕度，室內(nèi)灰塵等，建議實驗室配備空調(diào)、除濕機，還有溫濕度表。

  第二，儀器在使用過程當中，有些部件的狀態(tài)會隨使用而變化，如：電極、火花臺內(nèi)部、透鏡、真空泵油、光電倍增管等。那么我們想要保證他們工作狀態(tài)的穩(wěn)定，就需要做定期的維護處理。清理電極、清理火花臺、擦拭透鏡、更換泵油，穩(wěn)定光電倍增管高壓供電等。

  第三，儀器在使用過程當中，盡量保持待測樣品（測量對象）的取樣，前處理科學可靠。

  第四，儀器的各模塊中，有許多可控參數(shù)是用來調(diào)節(jié)儀器工作狀態(tài)的，在做日常分析樣品時，須注意這些參數(shù)必須與做曲線時保持一致。如：樣品的激發(fā)狀態(tài)控制參數(shù)，調(diào)節(jié)各通道光電倍增管光電轉(zhuǎn)換效率的負高壓值等。

  第五，儀器在使用過程中，須用到一些耗材，比如，高純氬氣，有的儀器還需用到高純氮氣，樣品前處理應用的砂輪片，砂紙等盡量保證購買廠家相同，型號相同，如果氬氣不能保證，可購買氬氣凈化機。

  做好以上五點，只是盡力維持儀器的工作狀態(tài)，馬克思爺爺教導我們，物質(zhì)是變化發(fā)展的，我們不可能完全禁止住儀器的飄逸，只能通過各種手段抑制，那么當這種不可避免的飄移到達一定程度，以至于對我們的定量分析造成較大影響時，就需用到狹縫掃描（描跡），重新繪制曲線，或用標準化，控樣等手段來重新找到新的儀器工作點了。
  以上是個人對日常維護的看法，希望對大家有所幫助。