紫外可見分光光度計(jì)設(shè)計(jì)的思路和方法
紫外可見分光光度計(jì)設(shè)計(jì)的思路和方法
紫外可見分光光度計(jì)設(shè)計(jì)者的思路和方法非常重要。我們的設(shè)計(jì)，應(yīng)該緊緊圍繞“誤差”兩個(gè)字進(jìn)行。因?yàn)樵O(shè)計(jì)器的目的就是為了給使用者使用，而使用者使用儀器的目的就是搞分析工作。分析工作的目的就是要出數(shù)據(jù)，而出數(shù)據(jù)最根本、最關(guān)鍵的問題就是數(shù)琚穩(wěn)定可靠，也就是說分析測試的數(shù)據(jù)誤差要小。而使用者分析測試得到的數(shù)據(jù)是否可靠，誤差是否符合要求，又取決于儀器的性能技術(shù)指標(biāo)。所以，設(shè)計(jì)者就要緊緊圍繞“誤差”二字，對儀器的性能技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)時(shí)緊緊抓住誤差的分配，是關(guān)鍵中的關(guān)鍵問題，也是一個(gè)非常難的問題。要掌握誤差分配的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者必須懂得儀器學(xué)，必須有較寬的知識面，必須對所設(shè)計(jì)儀器的主要性能技術(shù)指標(biāo)的物理意義、對分析誤差的影響、測試方法等有非常深刻的認(rèn)識。筆者積幾十年的設(shè)計(jì)和使用光學(xué)類分析儀器的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，將在此對誤差的分配設(shè)計(jì)研究，進(jìn)行討論。筆者曾在1990年發(fā)表過一篇論文“光譜儀器設(shè)計(jì)的一種新方法”。文中提出了光譜儀器設(shè)計(jì)的“光電歸一”法，主要是從儀器學(xué)的角度、從制造和使用二者的結(jié)合上，考慮分析誤差的分配。筆者將光學(xué)、電子學(xué)的誤差‘“歸一”，；用同一個(gè)量綱表示（電學(xué)量mV或吸光度）。筆者的“光電歸一”法，是作者把Johnson、Scott、Munk和Winstead等人提出的，將光學(xué)類分析儀器整機(jī)的噪聲、漂移、靈敏度等，統(tǒng)一用吸光度或電量表示的思想，和筆者長期從事光學(xué)類分析儀器研制工作探索、總結(jié)出來的“光電綜合平”的思想相結(jié)合，而提出的一種新的設(shè)計(jì)方法。該方法的最大特點(diǎn)是光電合一，光電相互補(bǔ)充（光電綜合平衡）。將光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)和電子學(xué)系統(tǒng)的電學(xué)參數(shù)統(tǒng)一用同一個(gè)量綱表示，與儀器整機(jī)的性能技術(shù)指標(biāo)掛鉤，進(jìn)行“歸一”。這樣可以避免設(shè)計(jì)工作少走彎路、可以提高整機(jī)的性能，使整機(jī)的綜合性能技術(shù)指標(biāo)達(dá)到最佳水平。筆者在文中把光譜儀器的組成部分分為電光系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、光電系統(tǒng)、電子學(xué)系統(tǒng)等幾個(gè)部分（部件），對各個(gè)部件所允許的誤差在各個(gè)性能技術(shù)指標(biāo)上進(jìn)行分配，并通過設(shè)計(jì)、測試、修改性能技術(shù)指標(biāo)的方法，嚴(yán)格控制整機(jī)的分析誤差，達(dá)到了很好的設(shè)計(jì)效果。
“光電歸一”法或“光電綜合平衡”法，雖說當(dāng)時(shí)還只是筆者對設(shè)計(jì)方法的一種探索，有些地方還不夠成熟，但是對筆者在《儀器學(xué)理論與實(shí)踐》一書戶提出的設(shè)計(jì)思想的形成，起到了很好的作用?！肮怆姎w一”法或“光電綜合平衡”法與本節(jié)介紹的作者提出的“整機(jī)和五大通用、關(guān)鍵、核心部件設(shè)計(jì)、制造、測試”的設(shè)計(jì)方法基本思想是一致的。筆者認(rèn)為，“光電歸一”設(shè)計(jì)方法，可以克服設(shè)計(jì)的盲目性，其適用性強(qiáng)、成功率高、、設(shè)計(jì)周期短、成本低，值得推廣。
