熒光分析儀的原理及常見(jiàn)故障處理

熒光分析儀在醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室廣泛地使用，故障也是比較復(fù)雜。針對(duì)我們?nèi)粘５墓ぷ?，歸納如下：

一、熒光分析法的基本原理

處于基態(tài)的被測(cè)物質(zhì)的分子在吸收適當(dāng)能量，如光、化學(xué)、物理能后，其共價(jià)電子從成鍵分子軌道或非鍵分子軌道躍遷到反鍵分子軌道上去，形成分子激發(fā)態(tài)。分子激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，將很快衰變到基態(tài)。在分子激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)的同時(shí)常伴隨著光子的輻射。這種現(xiàn)象就是發(fā)光現(xiàn)象。熒光則屬于分子的光致發(fā)光現(xiàn)象。

二、熒光分光光度計(jì)的特點(diǎn)

用熒光分析法分析的儀器，稱熒光分光光度計(jì)。熒光分析法具有靈敏度高（比紫外、可見(jiàn)分光光度法高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)），能提供激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、發(fā)射強(qiáng)度、特征峰值等信息，在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)、藥物、石油勘探等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本儀器不僅能直接、間接地分析眾多的有機(jī)化合物；另外，還可利用有機(jī)試劑間的反應(yīng)，進(jìn)行近70種無(wú)機(jī)元素的熒光分析。熒光的光譜特征是熒光光譜總是滯后于激發(fā)光譜即斯托克斯位移。

三、熒光強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的關(guān)系

1.對(duì)于某種熒光物質(zhì)的稀溶液，在一定強(qiáng)度的激發(fā)光照射下，熒光物質(zhì)的發(fā)射強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度以及檢測(cè)器的放大倍數(shù)成正比，可以用以下公式表示：

F=KIFC

K——與儀器系統(tǒng)有關(guān)的常數(shù)

I——入射光的強(qiáng)度

F——熒光物質(zhì)的熒光效率

C——熒光物質(zhì)的濃度

2.當(dāng)樣品濃度增大到一定值時(shí)，熒光強(qiáng)度與濃度就不成線性關(guān)系。

原因一：樣品濃度較高時(shí)，液池前部的溶液強(qiáng)吸收則發(fā)生強(qiáng)的熒光，液池后半部的溶液不易受到入射光照，不發(fā)生熒光，所以熒光強(qiáng)度反而降低。

原因二：在濃度較高的溶液中，可能發(fā)生溶液溶質(zhì)與溶質(zhì)間的相互作用，形成一種不致熒光的復(fù)合物，從而造成熒光強(qiáng)度反而降低的現(xiàn)象。

四、工作原理及結(jié)構(gòu)

由光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片后成為單色光，樣品在此單色光的照射下，產(chǎn)生熒光，熒光由大孔徑非球面鏡的聚光及光柵的分光后，照射于光電倍增管上，光電倍增管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大處理，最后由計(jì)算機(jī)輸出顯示或進(jìn)行圖譜打印。

五、儀器使用注意事項(xiàng)

儀器使用交流220V±10%，頻率為50Hz電源；務(wù)必使用接地良好的三芯電源插座，儀器應(yīng)放置在平穩(wěn)牢固的工作臺(tái)面上，應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)光直射，儀器周圍無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)干擾。各連接線需連接可靠，打開(kāi)儀器罩蓋后，避免在負(fù)高壓工作狀態(tài)下有強(qiáng)光照射到接收器上。注意開(kāi)機(jī)順序，一定待汞燈點(diǎn)亮后，才可開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)以免擊壞電路板。

六、部件的調(diào)換和維護(hù)

進(jìn)行儀器外殼拆卸和部件調(diào)換之前，務(wù)必關(guān)斷儀器電源，拔離電源線。在調(diào)換某些部件時(shí)，需先把儀器外殼拆卸后，才可進(jìn)行。儀器外殼兩側(cè)各有2個(gè)固定螺釘，后面板有5個(gè)固定螺釘（見(jiàn)儀器后面板圖），旋下這些螺釘后，打開(kāi)樣品室門，往上抬起儀器外殼到其高度超過(guò)機(jī)身高度時(shí)，才可往旁邊放好外殼，在拆卸外殼的整個(gè)過(guò)程中，注意觀察樣品室門右邊的負(fù)高壓工作開(kāi)關(guān)不被碰撞而變形損壞。

1.光門的調(diào)換

光門在儀器的中間部位，光門部件支架腳上有兩個(gè)固定孔，用螺絲固定在儀器底板上。掉換光門后，在原來(lái)的電線連接處重新接線，需注意電線接頭處的絕緣保護(hù)。

2.電路板的調(diào)換

儀器三塊電路板位于儀器左邊后半部分，每塊電路板分別有兩個(gè)固定腳，擰開(kāi)固定螺絲，換上新板即可。

3.負(fù)高壓源的調(diào)換

負(fù)高壓源位于儀器中后部的兩個(gè)支架上，卸下之前請(qǐng)先拔下電源進(jìn)線，旋下負(fù)壓輸出線。

4.汞燈的調(diào)換

在進(jìn)行汞燈調(diào)換時(shí)，請(qǐng)務(wù)必關(guān)斷所有電源；調(diào)換汞燈時(shí)，注意不要用手觸摸燈管表面。調(diào)換步驟如下：

（1）打開(kāi)儀器外殼燈室上方圓形塑料蓋，即可看清燈室上方狀況；

（2）卸下固定滑板，即可看清燈室內(nèi)部狀況；

（3）旋松汞燈上方電極的滾花螺帽，拿出連接線，注意不要將連接線滑入儀器內(nèi)部；

（4）通過(guò)固定燈用螺絲刀插孔旋松燈下端固定螺釘；

（5）拿出舊燈，換上新燈。

七、儀器故障及判斷

開(kāi)機(jī)穩(wěn)定后，作一個(gè)純凈水的全波段掃描（200-600nm），與正常儀器水的譜圖相比較，看譜圖形狀是否相近。觀察水的散射峰是否在254±2nm左右，觀察水的拉曼峰是否在279±2nm左右，看出峰位置是否正確。如果滿足上述條件，說(shuō)明儀器是正常的。

①儀器開(kāi)機(jī)自檢不通過(guò)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出錯(cuò)。

②驅(qū)動(dòng)電路出錯(cuò)，電機(jī)故障。

③顯示結(jié)果不穩(wěn)定。光門開(kāi)啟不正常，負(fù)高壓不穩(wěn)定，光源不穩(wěn)定，樣品本身不穩(wěn)定。

④顯示結(jié)果異常偏低，汞燈壽命到?；蚬療舻墓獠荒芫劢乖谄洫M逢上，調(diào)節(jié)汞燈光源位置。靈敏度設(shè)置60和99，量其電壓是否在550V和900V左右。

⑤無(wú)結(jié)果顯示。無(wú)激發(fā)光源（汞燈不亮），無(wú)負(fù)高壓。光門沒(méi)有開(kāi)啟，信號(hào)傳輸線斷開(kāi)。

⑥無(wú)負(fù)高壓。負(fù)高壓開(kāi)關(guān)沒(méi)有被壓下或壞（樣品池蓋子旁的微動(dòng)開(kāi)關(guān)），負(fù)高壓轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在手動(dòng)狀態(tài)，查負(fù)高壓是否正常，檢查方法如下：將儀器靈敏度設(shè)置為60，萬(wàn)用表在直流檔1000V以上，把負(fù)高壓的輸出頭拔下，萬(wàn)用表的一頭放在負(fù)高壓的輸出端，另一端接地（負(fù)高壓的外殼或負(fù)高壓的接地端），壓下樣品池下的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，測(cè)量電壓值在550V左右。同樣方法，將靈敏度設(shè)置為99，測(cè)量其電壓值在900V左右，如偏低，調(diào)節(jié)儀器面板后放大板上的電位器，將其調(diào)到900V左右。說(shuō)明負(fù)高壓正常。如果靈敏度設(shè)置從60到99變化，測(cè)量其電壓不是以上范圍或變化小，或不變，調(diào)節(jié)電位器后仍不變，則負(fù)高壓有問(wèn)題。如偏離，調(diào)節(jié)方法如下：

打開(kāi)儀器，打開(kāi)光路部分的蓋子，調(diào)節(jié)光柵后面左下方的螺釘，先松開(kāi)里面的螺釘，調(diào)節(jié)外面的螺釘，幅度不要太大，大概15度左右為1nm，如波長(zhǎng)偏大，則順時(shí)針調(diào)節(jié)，反之，逆時(shí)針調(diào)節(jié)。調(diào)一點(diǎn)，測(cè)一次，幅度不要太大，正確后固定里面的螺釘。

八、結(jié)束語(yǔ)

定量熒光儀中除汞燈外大多數(shù)電路為小功率電路，一般情況下不容易損壞，很多故障經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)的可調(diào)部件便可解決。由于該定量熒光儀的汞燈的開(kāi)關(guān)和主機(jī)開(kāi)關(guān)分離，在使用過(guò)程中，如果開(kāi)機(jī)順序錯(cuò)誤，很容易導(dǎo)致放大電路損壞。所以，建議廠家進(jìn)行改進(jìn)，可以先給微電腦和汞燈加電，在檢測(cè)汞燈的狀態(tài)正常后再給放大電路加電。只需對(duì)電路和微電腦的程序少做改動(dòng)即可解決。這樣便可避免由于開(kāi)機(jī)順序的緣故導(dǎo)致儀器的損壞。

作者簡(jiǎn)介：李攀（1981—），男，湖北恩施人，碩士研究生，助理工程師，主要從事醫(yī)療設(shè)備管理工作。