光柵是紫外可見(jiàn)分光光度計的關(guān)鍵光學(xué)軟件之一,它直接影響紫外可見(jiàn)分光光度計的質(zhì)量,根據多年來(lái)研制和維修各類(lèi)紫外可見(jiàn)分光光度計的實(shí)踐,我們認為紫外可見(jiàn)分光光度計對光柵除了有明確的基本參數的要求以外,對其質(zhì)量指標也應有嚴格的要求。
我們之所以寧愿犧牲關(guān)山閃耀波長(cháng)處的輸出能量,而要求光柵輸出能量平緩,主要有一下三個(gè)原因。
1、光接吸器的光譜響應特性在波段兩端也是低的,如果光柵在兩端的輸出能量過(guò)低,而光電倍增管在波段兩端響應也低,則設計紫外可見(jiàn)分光光度計整機時(shí),就較難提高信噪比。
2、由于光源的輻射能量分布也是在兩端較弱,如我們曾對多只國產(chǎn)氘燈的能譜進(jìn)行測試,此時(shí),若用做光接收器,則在短波處就很難得到大的信噪比。
3、一般來(lái)講,在波段兩端(尤其在短波端)的雜散光強,所以從全局考慮從提高整機信噪比著(zhù)手,我們認為應該盡量提高光柵兩端的輸出能量,力求光柵輸出能量曲線(xiàn)變化平緩。
波長(cháng)范圍寬
可用波長(cháng)范圍是光產(chǎn)的一項重要質(zhì)量指標,它與許多因素有關(guān),對平面光柵而言,其波長(cháng)范圍可用經(jīng)驗公式求出(參考值),對凹面光柵而言一般只給出刻槽密度,其波長(cháng)范圍有時(shí)不標出來(lái),但對紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者來(lái)講,為了合理選用光源和光電轉換元件、合理設計光源和光電轉換元件的供電電源,以及為了設計最佳信噪比的弱信號放大器,除了要知道光源、光電轉換元件的光電特性以外,還必須知道光柵的波長(cháng)范圍。光柵的波長(cháng)范圍寬與波段兩端輸出能量高是有矛盾的,但對紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者來(lái)講,總是希望一塊光柵能覆蓋的波段越寬越好。例如一塊光柵200-600nm,另一塊195-850nm,對紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者來(lái)講,肯定是希望用后撤而不希望用前者。對于工作波長(cháng)更寬的儀器,則可以采用兩個(gè)色散元件的方法。
分辨率高
一般來(lái)講,紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者和使用折總希望自己設計或使用的儀器分辨率高一點(diǎn)為好。我們發(fā)現從八十年代中期開(kāi)始,國外許多專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)制造的紫外可見(jiàn)分光光度計的分辨率都很高,但光柵的分辨率是影響紫外可見(jiàn)分光光度計整機的分辨率最重要的因素之一。所以,從紫外可見(jiàn)分光光度計的設計角度著(zhù)眼,總希望光柵的分辨率高者為好,然而,令人遺憾的是,目前國內對光柵分辨的測試方法未統一,有的廠(chǎng)商用汞三線(xiàn)的分辨情況來(lái)表征分辨率,有的是將光柵放在實(shí)際的紫外可見(jiàn)分光光度計中畫(huà)出某一單色光的輪廓,而后根據儀器參數取其半寬度作為分辨極限,再計算出光柵的分辨率值,我們曾用此法測試過(guò)用于55W光柵單色儀的平面光柵的分辨率;我們從幾塊光柵中挑選出了分辨率最好的一塊,并能依次分辨出其余光柵的分辨率的好壞。但我們認為,這樣測得的是單色儀或紫外可見(jiàn)分光光度計的分辨率,而不是光柵的分辨率。光柵的制造者和紫外可見(jiàn)分光光度計的設計者并不能從這種測試方法中得到光柵的實(shí)際分辨率。尤其應指出的是光柵的缺陷通??蓪е麓渭壌笤鰪??;虍a(chǎn)生羅蘭鬼線(xiàn)等虛假譜線(xiàn),而主線(xiàn)的半寬度幾乎沒(méi)有變化。只要光柵的面積相等,刻畫(huà)條數相等,其刻劃質(zhì)量的優(yōu)劣是無(wú)法從主線(xiàn)的半寬度上來(lái)區分的。所以我們認為對光柵的實(shí)際分辨率測試的 研究,應引起光柵研究者和使用者極大地重視。