浅谈光谱仪的维护原则

  大家都知道，光谱分析是一种相对测量的分析技术，相对测量的含义是什么呢。下面让我们讨论一下。

  我们用光谱分析来确定测量样品的元素含量，实际上是根据测量测量各元素的发射光谱线光强，来确定样品的含量的。这其实是在说，在元素的含量，和该元素发射光谱谱线强度之间，应当存在一个函数关系。只要该函数关系确定，那么以后只需通过仪器得到“光强值”，那么待测样的含量即可通过这个函数关系求出。在直读光谱仪当中，我们把这种函数关系称为曲线。大家应该有这样一种常识，即是在其他条件一定得时候，样品中某元素的含量越高，那么代表该元素的发射光谱线的强度就越大。那么，是否就能反过来说，谱线的强度能代表样品含量的高低呢？大家请注意前面的一句话：“即是在其他条件一定得时候”，这句话的意思是，即使样品的含量不变，还有其他的因素可以影响谱线的光强，我们可以想象，如果对于同样样品，调大对样品的激发能量，对谱线的光强有什么影响，如果把低合金和铸铁放在同样的条件下进行检测，会有什么结果？那么，下面粗略总结一下，“光强值”的影响因素总体可以分成以下三方面：

1、样品中该元素的含量。
2、被测样品的材质。
3、仪器的工作状态。
  至于具体的影响因素，我在另外一篇帖子里已经总结了一些比较细的条款，这里不做具体说明。这里想说的是，我们这里所说的相对测量，利用了谱线光强、元素含量、样品组织结构（材质）和仪器的工作状态四者之间的关系，在假设仪器工作状态基本保持不变的情况下，把仪器的工作状态和样品的材质，对光强的影响参数当成不变的常数，并想方设法得到这些常数，如此方能直接通过光强值来确定元素的含量。那即是说，我们的曲线方程，除了“含量”和“光强”两个变量外，其他常量参数的具体数字，由仪器工作状态和样品材质决定。
  我们绘制曲线的过程，实际上是计算这些常量参数的过程。方法是用多组已知“含量”的样品激发，得到多组与已知“含量”相对应的光强，然后以此为条件，利用数学方法计算得出待定系数。一般情况下，在曲线的测量范围内，不考虑自吸收等因素的影响，我们是把“光强值”和“含量”的关系用二次函数近似表示的。那么，通过标准样品，得到的曲线方程的常量参数，实际上有两种含义：
1、记录了仪器在激发标准样品时的工作状态。
2、记录了标准样品的材质（组织结构）
实际上，以上的内容，能得到两个结论：
1、固定材质的待测样品，必须通过特定的一套标准样品制作出的曲线才能测量得出正确结果。
2、只有在仪器当前工作状态和你绘制曲线（标准化曲线）完全相同时，测量结果方不会产生偶然误差以外的飘逸。
那么我们平时所说的曲线漂移，实际上说的是仪器工作状态的改变，当然包括信号线路当中各个部件的工作状态，实验室环境状态等方面的改变。当他们改变时，实际当中，谱线光强和元素含量之间的关系已经悄然改变，而记录在我们电脑当中的曲线，因为其记录的是以前的工作状态，而会变得不再适用（过时）。
  由上所述，我们对仪器的维护，追到其根源和目的上，是为了保证在你要做日常样品时，和当初做曲线时，仪器的工作状态保持一致。“一致”这两个字，就成为我们日常维护的核心思想。

  首先，需尽量维持仪器的实验室环境尽可能的不变，可以一直处于比较有利的工作环境，需注意的如：温度，湿度，室内灰尘等，建议实验室配备空调、除湿机，还有温湿度表。

  第二，仪器在使用过程当中，有些部件的状态会随使用而变化，如：电极、火花台内部、透镜、真空泵油、光电倍增管等。那么我们想要保证他们工作状态的稳定，就需要做定期的维护处理。清理电极、清理火花台、擦拭透镜、更换泵油，稳定光电倍增管高压供电等。

  第三，仪器在使用过程当中，尽量保持待测样品（测量对象）的取样，前处理科学可靠。

  第四，仪器的各模块中，有许多可控参数是用来调节仪器工作状态的，在做日常分析样品时，须注意这些参数必须与做曲线时保持一致。如：样品的激发状态控制参数，调节各通道光电倍增管光电转换效率的负高压值等。

  第五，仪器在使用过程中，须用到一些耗材，比如，高纯氩气，有的仪器还需用到高纯氮气，样品前处理应用的砂轮片，砂纸等尽量保证购买厂家相同，型号相同，如果氩气不能保证，可购买氩气净化机。

  做好以上五点，只是尽力维持仪器的工作状态，马克思爷爷教导我们，物质是变化发展的，我们不可能完全禁止住仪器的飘逸，只能通过各种手段抑制，那么当这种不可避免的飘移到达一定程度，以至于对我们的定量分析造成较大影响时，就需用到狭缝扫描（描迹），重新绘制曲线，或用标准化，控样等手段来重新找到新的仪器工作点了。
  以上是个人对日常维护的看法，希望对大家有所帮助。