[其他]全差示分光光度计

说明书

本发明是有关利用全差示光度法对物质成分做定量分析用的仪器。

众所周知，光度法（后来发展成为分光光度法）在其不断的发展的过程中，自本世纪30年代初至50年代末先后形成了各种差示光度法。其中除了高吸收差示法已可以通过一般分光光度计（或光度计）在实际中得到应用外，其它差示法皆因理论上的局限和没有可用的仪器付诸实现而长期被搁置。我国有关专家（湖南冶金研究所的杜治坤等）于80年代初最先提出了一个关于全差示光度法的初步理论，并据此研制了结构简单的全差示光度计。该仪器是在技术档次很低的光电光度计的基础上研制成的。由于光路、电路和机械结构过于简单，且没有精心解决好各种全差示参数间的关系，差示机构的设计很不完善，难以定量处理全差示光度法中的问题，更不具有分光光度计的功能，因此其使用功能受到极大限制。

另外，一般分光光度计（包括国内外各种最新型号分光光度计）都是建立在直接进行光度测量的技术理论基础之上的。理论研究和技术实践都证明，一般分光光度计量程内的误差分布极不均匀，合理的读数区间狭窄;测量精度不高（相对偏差一般大于1%），难以适用于高含量测定;检出灵敏度低（可直接测定的最低含量极限为1X10^-7%），难以满足痕量分析的需要;只能直接进行普通光度法和高吸收差示法测量，而无法直接进行低吸收差示法和最精密差示法测量。因此，其实际应用不可避免地要受到很大限制。

本发明人通过研究，着重解决了全差示分光光度法中所涉及到的各种参数关系，明确了微电流i的全差示特征，并据此提出了比较完整的全差示分光光度法理论体系，找到了准确设计全差示机构的理论根据，进而实际完成了本发明。

本发明的目的在于全面提高和完善分光光度计的测试功能，使其可直接用普通光度法、高吸收差示法、低吸收差示法、最精密差示法和全差示法进行工作;它不仅适用于低含量或痕量成分的测定，亦适用于高含量成分的测定，即可以在1X10^-9%～99.9%含量范围内自由设计测量精度，易于实现最佳精度条件下的最精密测量，从而解决了其它分光光度计所无法解决的一些分析测试难题。

本发明的全差示分光光度计，其特征是在该仪器的结构中有一个不同于一般分光光度计的特殊装置-全差示机构，其设计是根据准确的数学模型-即A′＝Lg（i+l）/（i+T）这一全差示吸光度定义进行的，它是一个与等效调零参比相当的反向微电流参数系统。该系统包括高稳定微电流源的设定、微电流参数的精确选取装置、光电的同步切换装置和全差示读数的转换装置四个部分组成。高稳定的微电流源在仪器电路中应是一个单独的恒流供电源，其功率设计应于仪器的显示装置的量程要求相适应。在本发明中，对微电流源给出的微电流的大小，不是用微安（μA）或毫安（MA）等电流单位标度的，而是以显示装置的透光度T标尺来标度的。当微电流直接加在仪器的模拟电路上时，其数值一般以0-10为宜，最大取值应从模拟电路的承受能力来确定。微电流源的重要特性是高稳定。微电流参数精确选取装置包括一个微电流控制器和微电流参数测量器件，二者均应于全差示读数转换机制相适应。控制器由转换开关控制，以便准确选择所需要的微电流量。例如，当选用100μA的表头显示时，其调整范围为0～1000μA。微电流参数测量器件可以是单独的一块表头或其他显示器件。本发明用光度显示表头（或数字显示器）兼作微电流参数测量器件。这样不仅可以使仪器设计紧凑，而且可以保证调整范围和调整精度。光电同步切换装置是用来控制光信号电流和外加微电流同步工作的。因为外加微电流在全差示工作状态时，是反向加在信号输入端或其它等效的电路位置上，所以必须用光电切换装置使其同步动作。切换装置可以用继电器和联动开关组成，它保证非全差示工作状态下外加微电流的正向选取和全差示工作状态下微电流和光信号电流的反向同步叠加。全差示读数的转换装置，在用表头作显示器件时，是直接通过专用表盘指示数据的，表盘的吸光度标度应按全差示吸光度定义A′＝Lg（i+l）/（i+T），并经数字归一化处理后统一从0～1.00进行标度。这样可以在任意微电流i参数条件下实现T-A间的全差示读数转换，还可保证读数值规一整齐。另外，在数字显示电路中，则用微型计算机专用程序按上述规定的数学模型实现全差示读数转换。

本发明的全差示分光光度计具有全新的测试功能特性，它与其它分光光度计相比，在下述六个方面都有十分明显的优势：