浙江栢塑信息技术有限公司

赛默飞分光光度计Evolution光源更换

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是一种高精度的紫外—可见光分析仪器,其性能稳定性在很大程度上依赖于光源系统的能量输出与光谱纯度。

质保3年只换不修,厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、概述

赛默飞 Evolution 系列分光光度计是一种高精度的紫外—可见光分析仪器,其性能稳定性在很大程度上依赖于光源系统的能量输出与光谱纯度。
仪器的双光源系统包括 氘灯(Deuterium Lamp)钨卤素灯(Tungsten-Halogen Lamp),分别覆盖紫外区与可见区的光谱测量范围。

随着使用时间的增加,光源会出现能量衰减、发光不均或点火困难等问题,从而影响测量精度与数据一致性。
因此,掌握光源更换、校准及维护的标准操作方法,对于延长仪器使用寿命、确保光谱测量的准确性具有重要意义。


二、光源系统的组成与原理

1. 光源配置

Evolution 系列采用双光源设计:

  • 氘灯(D₂ Lamp):主要用于 190–350 nm 的紫外波段;

  • 钨卤素灯(W Lamp):覆盖 350–1100 nm 的可见光至近红外波段。

仪器通过光学切换机构实现光源自动切换,在波长交界区域(约 340–370 nm)实现能量平滑过渡,保证光谱连续性。

2. 光源发射原理

  • 氘灯原理:氘气放电时产生连续紫外辐射,其主要发射峰分布在 190–370 nm。氘灯内部采用石英窗封装,耐高温、透光率高。

  • 钨卤素灯原理:通过钨丝在惰性气体和卤素气氛中加热发光,光谱分布近似连续,可见光能量高、寿命长、光谱平滑。

3. 光路与切换机构

光源发出的光经反射镜聚焦后进入单色器。
当波长切换至紫外区时,仪器自动启用氘灯;切换至可见区时,则自动切换至钨卤素灯。
该自动切换由控制系统完成,无需人工操作。


三、光源性能特征与衰减机制

1. 氘灯的性能特征

  • 波长范围:190–350 nm;

  • 能量输出:在 250 nm 处具有高强度稳定峰;

  • 工作电流:通常为 300–500 mA;

  • 寿命:1000–1500 小时;

  • 特点:稳定性好、起弧电压高、对温度敏感。

2. 钨卤素灯的性能特征

  • 波长范围:350–1100 nm;

  • 能量输出:光谱分布平滑,亮度高;

  • 工作电压:6–12 V;

  • 寿命:约 2000 小时;

  • 特点:光通量大、光谱稳定、易更换。

3. 光源衰减与老化

光源在长期工作中会因以下因素导致能量下降:

  • 灯丝蒸发与黑化效应;

  • 放电电极烧蚀或气体泄漏;

  • 光源舱温度过高引起光强波动;

  • 电源电流不稳定或长期高功率运行。

光源老化表现为:

  • 吸光度漂移增大;

  • 光谱噪声上升;

  • 基线不稳定;

  • 启动时点火延迟或闪烁。

当光源能量下降至正常值的 70% 以下时,应及时更换。


四、光源更换的判定与准备

1. 光源更换判定

可通过以下方法判断是否需要更换光源:

  • 在系统菜单中查看“Lamp Energy Test”结果;

  • 若能量输出低于出厂标定值的 70%,系统会提示“Lamp Energy Low”;

  • 波长扫描时信噪比显著下降或基线漂移增大;

  • 光谱中出现能量不连续或突降现象。

2. 准备工作

在更换光源前,应完成以下准备步骤:

  • 关闭仪器电源并拔下电源插头;

  • 等待光源舱充分冷却(至少 30 分钟);

  • 准备厂家提供的原装替换灯泡;

  • 戴上防静电手套,避免手指污染灯泡表面;

  • 准备十字螺丝刀、清洁布与无水乙醇。


五、氘灯更换操作步骤

氘灯用于紫外区光谱测量,其安装位置位于光源舱内左侧。

1. 拆卸旧灯

  1. 关闭电源并确认仪器处于冷却状态;

  2. 打开光源舱上盖,找到氘灯组件;

  3. 轻轻拔下高压电源线接口;

  4. 松开固定螺钉,取出旧灯;

  5. 检查灯座与连接线是否有烧蚀或变形。

2. 安装新灯

  1. 打开新氘灯包装,避免触摸石英窗;

  2. 将灯插入灯座对准定位槽;

  3. 拧紧固定螺钉,确保灯体稳定;

  4. 接好高压电源线;

  5. 关闭光源舱盖。

3. 启动与预热

  1. 打开仪器电源;

  2. 在设置菜单中选择“Lamp Alignment”;

  3. 启动氘灯并预热 20 分钟;

  4. 检查能量是否稳定并进行能量校准。


六、钨卤素灯更换操作步骤

钨卤素灯位于光源舱右侧,主要用于可见光波段测量。

1. 拆卸旧灯

  1. 关闭电源,等待光源冷却;

  2. 打开光源舱盖;

  3. 轻轻拔出钨灯连接插头;

  4. 拆卸固定支架或卡扣;

  5. 取出旧灯并检查灯座。

2. 安装新灯

  1. 拿出新钨灯,避免触摸灯泡玻璃部分;

  2. 对准插槽插入灯座,确保电极方向正确;

  3. 拧紧固定螺丝或卡扣;

  4. 接好电源插头;

  5. 关闭光源舱盖。

3. 校准操作

  1. 启动仪器并选择“Lamp Alignment”;

  2. 打开钨灯预热 15 分钟;

  3. 执行光源对准程序,确保光斑居中;

  4. 检查能量曲线是否平滑。


七、光源对准与能量校准

1. 光源对准

光源更换后需要进行光路对准以确保光束正确进入单色器。
操作方法:

  1. 进入“Maintenance”菜单选择“Align Lamp”;

  2. 系统自动调整光源位置;

  3. 若能量曲线未达到最优值,可手动微调光源支架位置;

  4. 完成后保存校准结果。

2. 能量校准

光源能量校准用于修正能量衰减导致的光谱非线性。
步骤如下:

  1. 运行“Lamp Energy Test”;

  2. 软件显示能量曲线与标准值比较;

  3. 若能量偏低,可微调光源电流;

  4. 完成校准后重新扫描基线。


八、安全操作规范

  1. 更换灯泡前必须切断电源,防止触电;

  2. 光源表面温度可达 200℃ 以上,务必待冷却后操作;

  3. 避免手指直接触摸石英灯泡,防止油污导致裂纹;

  4. 使用原厂灯泡,严禁替换非匹配型号;

  5. 安装后检查连接线是否牢固,避免高压放电;

  6. 禁止在光源舱盖未关闭状态下点亮光源。


九、光源维护与延寿措施

1. 日常维护

  • 保持光源舱清洁、无灰尘与腐蚀性气体;

  • 定期检查风扇通风状况,防止过热;

  • 每次使用后关闭光源,避免长时间空载发热;

  • 建议每月进行一次光源能量检查。

2. 光源寿命延长方法

  • 避免频繁开关光源,保持工作连续性;

  • 使用稳压电源,防止电压波动;

  • 避免在高湿环境下运行;

  • 定期进行能量校准以优化输出效率。

3. 光源舱清洁

使用无尘布蘸少量无水乙醇轻轻擦拭光学窗口,切勿刮擦反射镜或光栅表面。
清洁完成后保持舱门关闭,防止灰尘进入。


十、光源更换后的验证

光源更换完成后应进行系统验证,以确保性能恢复正常。

1. 基线稳定性测试

  • 执行空白扫描(200–800 nm);

  • 检查基线漂移是否小于 ±0.0003 A/h。

2. 波长准确度验证

使用氧化钬滤光片检测标准吸收峰(如 279.4 nm、361.5 nm、536.3 nm);
偏差应不超过 ±0.3 nm。

3. 吸光度精度验证

使用重铬酸钾标准溶液测定 235 nm、257 nm、313 nm 吸光度值;
偏差应小于 ±0.005 A。

4. 杂散光检测

使用 NaNO₂ 或 KCl 溶液测试,透过率应 ≤ 0.05%T。


十一、光源常见故障及排查

故障现象可能原因处理方法
光源无法点亮电源线松动、灯泡烧坏、保险丝熔断检查连接并更换灯泡或保险丝
光强过低光源老化或光学窗污染更换灯泡或清洁光路
光谱曲线起伏大光源电流不稳或反射镜松动检查电源与光学组件固定
自动切换失败控制电路故障重新启动系统或联系维修人员
光源舱异味或冒烟灯泡破裂或温度过高立即断电并更换光源

十二、维护记录与管理

为保证仪器的长期可追溯性,每次光源更换后应记录以下内容:

  • 更换日期与时间;

  • 操作人员姓名与签名;

  • 光源型号与批号;

  • 更换原因与检测结果;

  • 校准与验证数据;

  • 下次预计更换日期。

实验室可建立《光源更换与维护记录表》,作为质量控制文件长期保存。


十三、光源更换的注意事项汇总

  1. 每更换一次光源,必须执行波长与能量校准;

  2. 旧灯更换后不得再次使用,需妥善回收处理;

  3. 光源更换后至少预热 20 分钟方可进行测量;

  4. 若更换后信号仍不稳定,应检查电源模块与光路系统;

  5. 不得使用第三方灯泡替代原厂产品,否则影响仪器性能。