噪聲和掃描速度與儀器學(xué)理論

發(fā)布時(shí)間:2024-03-08
紫外可見分光光度計(jì)儀器的噪聲與掃描速度的關(guān)系值得我們深入研究。有使用者說某儀器好,因?yàn)樗鼟呙杷俣瓤?,但并不提其噪聲很大。這是不懂儀器學(xué)的表觀,因?yàn)閺膬x器學(xué)理論來看,噪聲和掃描速度是一對(duì)矛盾。掃描速度快:,就必然噪聲大,反之亦然。因?yàn)閽呙杷俣扰c采樣間隔關(guān)系密切:掃描速度快,采樣數(shù)就少;掃描速度快,數(shù)據(jù)處理的計(jì)算就比較簡(jiǎn)單。例如,采樣100次取平均值與采樣5次平均值,其結(jié)果的噪聲是大不相同的??梢钥隙ú蓸?00次的噪聲,比采樣5次的噪聲要小得多。
掃描速度與基線平直度b,f (baseline flatness)的關(guān)系應(yīng)該引起重視。目前,高檔紫外可見分光光度計(jì)儀器給出的b.f基本上都是±0.001a,但實(shí)踐證明:對(duì)紫外線可見分光光度計(jì)的b.f測(cè)試時(shí),選擇快速掃描,b.f肯定差;對(duì)紫外可見分光光度計(jì)的b.f測(cè)試時(shí),選擇慢速掃描,b.f肯定好。例如,對(duì)國(guó)產(chǎn)tu-1221、tu-1901等紫外可見分光光度計(jì)的b.f進(jìn)行測(cè)試,用快速掃描b.f為±0.001a,用慢速掃描b.f則為±0.0005a。
為什么國(guó)際上高檔紫外可見分光光度計(jì)都給出同樣的b.f指標(biāo),且給出r f時(shí)一定要求選擇慢速掃描?這要從儀器學(xué)理論中尋找答案。從儀器學(xué)理論看,b.f是噪聲的一種表述方式,它是指在紫外可見分光光度計(jì)的整個(gè)波段范圍內(nèi),每個(gè)波長(zhǎng)上的噪聲,它是通過波長(zhǎng)掃描得到的。而我們平時(shí)所說的噪聲,是指500nm波長(zhǎng)處的噪聲,是用時(shí)間掃描得到的,它主要是給使用者判斷儀器總噪聲或比較儀器噪聲用的一個(gè)性能技術(shù)指標(biāo)。所以,從影響分析誤差的角度來講,b.f與噪聲是一樣的。特別是對(duì)使用者來講,b.f比噪聲更加重要。
對(duì)使用者來講,掃描速度和b.f哪一個(gè)重要呢?這要從儀器學(xué)的理論中去找答案。一般使用者很少對(duì)儀器的整個(gè)波段掃描,通常是在使用的一小段波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描,并且大多都是定點(diǎn)測(cè)量 所以對(duì)掃描速度的要求比較低,而對(duì)噪聲則要求很高。因?yàn)?,噪聲是分析誤差的主要來源,它直接影響分析誤差,儀器的噪聲或b.f數(shù)值大,分析誤差就大。所以,儀器的掃描速度和分析誤差相比較,噪聲比b.f更為重要。
值得注意的是,光譜儀器的掃描方向應(yīng)該是從長(zhǎng)波向短波方向進(jìn)行。
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