岛津UV-1800型紫外可见分光光度计特点分析及其维护保养
周 圃 蒋井明
兰州生物制品研究所有限责任公司
甘肃 兰州 730046
摘 要：介绍了岛津UV-1800型紫外可见分光光度计的特点、系统及关键结构，总结了UV-1800型紫外可见分光光度计的日常维护保养经验，为企业确保仪器处于最佳工作状态提供了参考。
关键词：UV-1800型紫外可见分光光度计；特点；系统；维护
0 引言
UV-1800型紫外可见分光光度计被广泛应用于医药卫生、临床检验、生物化学、石油化工、环境保护等领域，可在紫外、可见光谱区域内对物质作定性和定量分析，是理化实验室常用的分析仪器之一。
在各品牌的分光光度计中，岛津系列数量较多。在岛津系列分光光度计中，UV-1800型紫外可见分光光度计是UV-1600型、UV-1700型的新一代升级产品，是具有一定代表性的机型。
1 UV-1800型紫外可见分光光度计特点
1.1 波长分辨率高
该机型的波长分辨率高，达到了该级别机型的最高水平——1 nm，充分满足了欧洲、美国、日本药典对分光光度计技术规格、波长准确性、分辨率、测光精度等方面的要求。
1.2 体积小巧
该机型体积小巧，机身宽度减少20%，体积比UV-1700型减少15%，占用空间少，便于放置和操作。设备性能指标的提高和体积的减小，得益于先进的设计，整机采用了体积小、精度高的元件，如采用带有Czerny-Turner装置的分光镜，采用岛津公司自主开发的低杂散光光栅，得到了紧凑、明亮的光学系统。杂散光、波长重复性与基线稳定性也有所提高，满足了用户需求。
1.3 计算机控制，软件功能强大，界面友好
该机型既可用主机直接进行检测，也可以使用专用的PC软件UVProbe（标准配备）进行数据分析、处理、打印，可显示光谱数据以及时间过程曲线。该机型通过U盘可以自动保存频谱、设定值、检测条件等数据。
2 UV-1800型紫外可见分光光度计系统及关键结构
UV-1800型紫外可见分光光度计系统框图如图1所示。
在图1中，微处理器CPU作为控制中心，控制着光源、光源切换、滤光片切换、波长扫描步进电机、LCD显示器、键盘和打印机、USB接口等，并通过USB接口和外部计算机连接。光源通过单色器将所选波长的光束送入样品室，样品侧光束和参比侧光束被检测器检测到，并被前置放大器放大转换为电压后，信号经过A/D转换，被CPU读取，经CPU计算，最后在显示器上显示出测量结果。
在能量测定模式（光谱模式）中，仪器只读取样品侧光束信号，在这种情况下S/R切换状态为普通。如果状态为相反，则只读取参比侧光束信号。
在光电结构上，UV-1800型的特征是双光束-双检测器结构。在这种结构中，样品侧光束和参比侧光束分别进入不同的检测器。因此，必须使用两个性质相近的检测器。这种结构优点是不必将两束光束像双光束-单检测器结构那样通入同一个检测器，所以样品室的空间大，便于以样品紧密接触受光面的方式测定浑浊样品。其中，UV-1800型光学系统采用单色器双光束结构。从光源发出的光被反射镜反射进入单色器，穿过杂散光切割滤光片后，被分束器分成样品光束和参比光束，穿过各自的样品池进入检测器。除光源和光源切换镜外，光学系统均按防尘和防污要求安装在暗盒内。衍射光栅为岛津闪耀全息光栅，波长范围在190～1 100 nm，光源切换波长可以设置为295.0～364.0 nm范围内的任意波长，缺省值设置为340.8 nm。
图2是实拍的UV-1800型双检测器电路板，电路板型号206-24986B。两个对称的检测单元集成在同一个线路板上。该电路板小巧紧凑，用两个螺丝固定在基座上，便于拆卸和安装。PD是光电路分界元件，FFC数据输出排线和主板连接，数据输出到CPU，完成光电转换。现在用户和厂家很少在现场维修电路板上的某个元件，而是通过测量TP各点电压和显示值来判断电路板的好坏，查出电路板故障后，直接更换。
3 UV-1800型紫外可见分光光度计日常维护保养
3.1 样品室单元的清洁、拆卸、安装
3.1.1 样品室单元的清洁
样品需放置在样品室内测量，操作时稍不留意液体样品就会洒倒在样品室里，应立即擦干清理，尤其是高浓度酸性易挥发液体样品，如果不及时清理，会挥发充斥样品室，腐蚀机器内部组件并干扰测量准确性。许多分光光度计故障现象都和样品室洒倒样品没有被及时清理有关，如果不小心将样品洒倒在样品室底部，就应拆下样品室单元后再进行清洁。
3.1.2 样品室单元拆卸步骤
松开位于样品室底部的固定螺钉，打开样品室盖，沿从定位销退出豁口的方向拉动样品单元，如图3所示。之后微抬样品室单元，以一定角度将样品室单元拉出。注意，禁止松开定位销，退出豁口不需要松开定位销。
3.1.3 样品室单元安装步骤
打开样品室盖，以一定角度从上方将样品室单元上的豁口插入定位销，向前推样品室单元使豁口被定位销卡住，确保样品室单元前盖与主机紧密贴合，否则可能导致漏光，影响测量结果。之后，拧紧样品室固定螺钉，固定样品室单元。
3.2 更换光源灯
UV-1800型紫外分光光度计使用两种光源灯，即卤钨灯和氘灯，都属于消耗品，光源使用时间越接近额定使用时间，光源能量越小，噪声就会变大。额定使用时间是光源生产商根据大量光源的平均使用时间来确定的。这两种灯的额定使用时间大约是2 000 h。
换灯时步骤如下：
松开光源室盖边上的固定螺钉，推开光源室盖并以一定角度取下光源室盖，露出卤钨灯和氘灯，光源室如图4所示。
更换卤钨灯：戴上手套，取下灯顶部的固定弹簧片；沿水平方向用力，取下卤钨灯，注意不要污染光束出口；安装时按相反步骤安装。
更换氘灯：戴上手套，拿住氘灯树脂部分缓慢向上拔；用力方向垂直于桌面；安装时将新灯底部凸耳与灯座凹槽对应，垂直插入。
换灯时还需注意：关闭电源并待光源灯充分冷却，避免在灯泡上留下指纹，特别是灯的光束出口处不能被污染，留在灯泡上的指纹会在灯变热时烧结而降低灯泡的透过性，安装新卤钨灯时灯脚对准灯座插孔，不可左右上下晃动，否则极易弄断灯脚损坏灯。换灯完毕，打开电源，开机进入初始化界面。如果换灯正常，就会显示各对应项“OK”。
3.3 显示时间
显示时间不能更改，用户时间参数保存在主板RAM中，供电电池型号是CR2032H，安装在主板左上方位置，如图5所示。使用几年后的机器，电池电压下降，当不能存储用户时间参数时，需打开机盖更换电池。RAM本身损坏的概率很小，一般都是由于RAM工作电池电压降低造成不能存储时间数据。
3.4 光度值不稳的原因和处理措施
（1）光源灯关闭或能量不足。首先，观察灯是否点亮，若未点亮，检查风扇运转是否正常，若风扇运转正常，灯也能点亮，则表明灯能量不足，需换灯。
（2）在测定过程中错误按下调零键，应返回到空白参比条件并再次按下调零键。
（3）在紫外区不能使用玻璃样品池，造成读数不稳，应正确选择样品池。
（4）在测定时，受到强电磁场干扰，应去除无线电干扰环境后，再次测量。
（5）检测板或主板故障。排除上述因素后更换检测板或主板，主板型号206-24971B。
3.5 光源镜
光源镜起到光源切换并将光反射到单色器内的作用。它安装在暗盒之外，较易受到环境灰尘污染，样品中的高浓度挥发性酸性气体也易侵蚀镜面。镜面光洁度降低后，在初始化时会出现灯能量不足现象。在使用过程中，应注意保持使用环境清洁，挥发性酸性气体样品应远离光源室，操作时若样品液体洒溅到样品室后要及时擦除干净。观察到镜面有灰尘时，可用气体吹扫镜面；镜面有腐蚀斑块时，应更换光源镜。
一般厂家更换光源镜的周期推荐值是3年，部件型号205-83651。
3.6 基线误差超标
基线包括平坦度和稳定性两项指标。打开光源后1 h，平坦度应达到±0.000 6 Abs（190～1 100 nm）；稳定性应在0.000 3 Abs/h以内（700 nm）。在分光光度计安装后一般多用基线平坦度来检查基线性能。
在基线校正时，应注意在样品侧和参比侧放置同样的溶液再进行基线校正，原则是设置的光束条件使样品侧和参比侧光束相同，在校正时不能进行其他操作。如仍然误差超标，一般是电路、检测板、主板问题。电路上出现问题的可能性较大，应重点检查。可用滤光片或标准液在单一波长下测量，若测量误差很大，严重时会显示±4 Abs值不变，不能测量，这时应更换检测板或主板。
4 结语
本文介绍了UV-1800型紫外可见分光光度计的特点，总结了笔者的维修实践经验，为企业确保仪器处于最佳工作状态提供了参考。对于不同型号的分光光度计的维修，维修人员应初步了解仪器结构、特点，不断积累维修实践经验，进而达到熟能生巧的目的。
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作者简介：
周圃（1959—），男，河北安国人，高级工程师，从事生物制药企业的设备、仪器仪表安装调试、维护、校准、保障管理工作。
