紫外可見分光光度計設計的思路和方法

紫外可見分光光度計設計者的思路和方法非常重要。我們的設計，應該緊緊圍繞“誤差”兩個字進行。因為設計器的目的就是為了給使用者使用，而使用者使用儀器的目的就是搞分析工作。分析工作的目的就是要出數據，而出數據最根本、最關鍵的問題就是數琚穩定可靠，也就是說分析測試的數據誤差要小。而使用者分析測試得到的數據是否可靠，誤差是否符合要求，又取決于儀器的性能技術指標。所以，設計者就要緊緊圍繞“誤差”二字，對儀器的性能技術指標進行認真設計。

設計時緊緊抓住誤差的分配，是關鍵中的關鍵問題，也是一個非常難的問題。要掌握誤差分配的設計，設計者必須懂得儀器學，必須有較寬的知識面，必須對所設計儀器的主要性能技術指標的物理意義、對分析誤差的影響、測試方法等有非常深刻的認識。筆者積幾十年的設計和使用光學類分析儀器的經驗和教訓，將在此對誤差的分配設計研究，進行討論。筆者曾在1990年發表過一篇論文“光譜儀器設計的一種新方法”。文中提出了光譜儀器設計的“光電歸一”法，主要是從儀器學的角度、從制造和使用二者的結合上，考慮分析誤差的分配。筆者將光學、電子學的誤差‘“歸一”，；用同一個量綱表示（電學量mV或吸光度）。筆者的“光電歸一”法，是作者把Johnson、Scott、Munk和Winstead等人提出的，將光學類分析儀器整機的噪聲、漂移、靈敏度等，統一用吸光度或電量表示的思想，和筆者長期從事光學類分析儀器研制工作探索、總結出來的“光電綜合平”的思想相結合，而提出的一種新的設計方法。該方法的最大特點是光電合一，光電相互補充（光電綜合平衡）。將光學系統的光學參數和電子學系統的電學參數統一用同一個量綱表示，與儀器整機的性能技術指標掛鉤，進行“歸一”。這樣可以避免設計工作少走彎路、可以提高整機的性能，使整機的綜合性能技術指標達到最佳水平。筆者在文中把光譜儀器的組成部分分為電光系統、光學系統、光電系統、電子學系統等幾個部分（部件），對各個部件所允許的誤差在各個性能技術指標上進行分配，并通過設計、測試、修改性能技術指標的方法，嚴格控制整機的分析誤差，達到了很好的設計效果。

“光電歸一”法或“光電綜合平衡”法，雖說當時還只是筆者對設計方法的一種探索，有些地方還不夠成熟，但是對筆者在《儀器學理論與實踐》一書戶提出的設計思想的形成，起到了很好的作用?！肮怆姎w一”法或“光電綜合平衡”法與本節介紹的作者提出的“整機和五大通用、關鍵、核心部件設計、制造、測試”的設計方法基本思想是一致的。筆者認為，“光電歸一”設計方法，可以克服設計的盲目性，其適用性強、成功率高、、設計周期短、成本低，值得推廣。