光谱仪会受到温度变化和其他影响性能的条件的影响。建议定期进行光谱仪波长校准,校正光谱仪固有的基线漂移和类似的现象。
光谱仪是复杂的光电设备,需要精密的机械、电子和光学设计,确保其长期工作、可靠性和性能。此外,光谱仪会经受温度和压力的变化,并承受机械应力和光学性能衰减,这些都会影响设备性能。尽管每台光谱仪在出厂前都经过了精心校准,但随着时间推移和环境条件的变化,仍会产生轻微漂移。
好消息是:正如本篇技术指南所述,定期进行光谱仪波长校准可以解决潜在的性能问题,并最大限度地减少可能导致误导性或错误测量结果的影响。海洋光学提供多种工具和服务,助您实现可靠的光谱仪波长校准。
背景
规范的分析流程需要使用标准品或参考物质,以确保结果的可靠性。如果监测结果显示仪器性能未达到设计参数要求,则需要对仪器进行重新校准,以使其恢复至最佳性能状态——即恢复至组装出厂时的状态。
根据我们的经验,在以下三种情况下有必要进行光谱仪波长校准:
- 确保波长漂移、热循环等因素不影响测量结果。通常情况下,由于光谱仪没有移动部件,其校准状态随时间推移相对稳定。然而,任何影响光学平台物理尺寸的因素都可能影响校准,包括光谱仪掉落等偶发意外情况。此外,我们的出厂校准是在室温下进行的;任何显著偏离室温的环境都会导致波长出现漂移。
- 在更改狭缝尺寸后优化光谱仪性能。大多数海洋光学光谱仪都可更换狭缝。如果您从标准狭缝更换为带滤波片的狭缝,则必须重新校准光谱仪,因为滤波片会改变光谱仪的光学聚焦和波长校准,(注意:带滤光片狭缝的更换操作须由海洋光学完成)。 此外,从较大狭缝更换为较小狭缝时,也需要重新校准。但是,从较小狭缝更换为较大狭缝时,可自行选择是否重新校准,不过我们仍建议进行校准,确保最佳性能。
- 确保光谱仪的辐射校准的准确性。在对光谱仪进行辐射校准之前,首先需要进行波长校准。实际上,这是海洋光学在其 ISO/IEC 17025:2017 认证实验室进行所有辐射校准的标准做法。
波长校准工具
对光谱仪重新进行波长校准时,需使用能发射精确波长的参考光源。这些发射谱线源于原子能级跃迁,是光源固有的特性,本身无需校准。典型的例子包括气体放电汞灯和氩蒸气灯,它们具有强度高、线宽窄(精度在 0.001 nm 以内)且特征明确的发射波段,覆盖了紫外、可见和近红外光谱范围。其极高的准确度和可靠性,使这些光源成为从仪器性能日常检查到光谱仪全面重新校准等操作的理想选择。
海洋光学的波长校准光源覆盖紫外到近红外波段范围。这些光源配有电池、远程开关以及 LED 指示灯。
光源包括 汞氩灯 (253-1700 nm)、 氪灯 (427-893 nm)、 氖灯 (540-754 nm)、 氩灯 (696-1704 nm)和 氙 灯(916-1984 nm)。用户可以灵活地选择单一光源或组合光源,以匹配测量范围内的目标波长。
波长校准方法
您可以委托海洋光学对您的光谱仪进行波长校准(称为 WAVECAL 服务,按 RMA 流程处理),也可以使用上述校准光源自行进行校准。
对于某些用户——特别是需要频繁重新校准的用户——更方便的选择是购买光谱仪波长校准光源,在实验室或现场进行校准。《快速入门指南: 如何在模块化光谱仪上进行波长校准》将指导您完成整个过程。
此外,我们售出的每台光谱仪都附带一张参数表,列出了其波长校准系数(四个浮点数值,用于推算探测器上每个像素对应的波长),以及用于生成这些系数的谱线汇总(来自汞、氩、氙、氖及其他线状校准光源)。
作为补充信息,每台光谱仪内部的 EEPROM 闪存芯片都存储了波长校准系数、线性系数以及该光谱仪的唯一序列号。光谱软件可直接从光谱仪读取这些数值,从而实现光谱仪在不同电脑间的“热插拔”,无需在每台电脑上手动输入系数。。
总结
添置海洋光学波长校准源是对光谱仪的完美补充。如有需要可联系海洋光学团队,获取更多相关信息。
