波长扫描式自动变角度椭偏仪

各位好，请问SENTECH SE400adv 椭偏仪在同一个点测试时，N值会出现偏差，，，是怎么回事，怎么可以解决好基准是不是不可以超过0.002http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608181737_605416_3135057_3.png

[B][center]作者:anping nemoium [/center][/B]绪：anping老师又提供了一种新的波长扫描机构---凸轮机构，原来的贴名---[B]正弦机构[/B]就不合适了，所以此帖就作为波长扫描机构有关资料的整理贴，大家讨论一下。最后，感谢anping老师的帮助。[color=#00008B][B]关键词[/B]: [/color]波长扫描机构 正弦机构 余割机构 凸轮机构 波长扫描机构 光栅方程[size=4][B]正文[/B][/size] [color=#6495ED][B] 波长扫描机构介绍[/B][/color] 波长扫描机构用于将分光系统分离出来的单色光依序输出并显示其波长值。[B]对波长扫描机构的要求是：使输出光束的波长按线性变化，以获得波长坐标为均匀刻度的谱图。[/B] 常用的波长扫描机构有凸轮机构、正弦机构、余割机构等。扫描机构与光栅座连接，可使光栅工作面绕其中心轴转动。一.正弦机构介绍(一)正弦机构简介 正弦机构是波长扫描机构的一种。 [B]正弦机构能令与单色光衍射角正弦成正比的波长输出读数变成简单的线性。[/B]目前多数[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]器的波长扫描使用正弦机构。 正弦机构是[B]机械系统中杠杆传动[/B]中的一种。正弦机构具有精密度和可靠性高的特点。[color=#00008B][B]（二）正弦机构图示[/B][/color][B]正弦机构的实物图[/B] 图1是上海精科的AA320的背部图。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901132122_128796_1786353_3.gif[/img][/center][center]图1-a[/center][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901212234_130115_1786353_3.jpg[/img] [/center][center]图1-b anping老师提供[/center]注：图1-b并不是图1-a的内部图。正弦尺的结构示意图如图2、3.[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901132122_128797_1786353_3.gif[/img][/center][center]图2[/center][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901132122_128798_1786353_3.gif[/img][/center][center]图3-a[/center][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901212235_130116_1786353_3.jpg[/img] [/center][center]图3-b anping老师提供[/center][color=#6495ED][B]（三）正弦机构的工作原理[/B][/color] 如图3-a，光栅平面转动中心与一被称为正弦尺的金属杆的A端连接，杆的B端装有滚动轴承， 正弦尺的A点到B点距离，即光栅平面转动中心与轴承转动中心间距离，设为L。滚动轴承靠近丝母C的端面，当精密丝杆转动时，使螺母沿丝杆移动，X值（丝母沿丝杆移动的距离）变化，最终推动正弦杆带着光栅绕其中心轴转动，从而AB线和CA线间的夹角即光栅的衍射角β随之改变。以图1-b为例来说明：波长马达通过传动皮带驱动精密丝杆转动，丝杆带动滑块移动，由于正弦臂杆是靠在滑块上的，所以正弦臂杆也跟着转动，从而带动光栅转动。 [color=#00008B][B]（四）波长的线性化[/B][/color] 图3-a的简化图如图4。为了便于说明，以下的说明基于李特洛型光栅单色器或者闪耀光栅。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901132122_128799_1786353_3.gif[/img][/center][center]图4[/center] [B]光栅型单色器依据的原理是光栅方程 mλ=d（sinα+sinβ）。[/B] [B]光栅方程[/B] [color=#DC143C] mλ=d（sinα+sinβ）[/color] m为光谱级次，λ为衍射光波长，d光栅常数，α为入射角，β为衍射角。 入射角α和衍射角β的正负号规定为：衍射光和入射光在法线的同一侧时，入射角和衍射角同号，否则异号。 m=0为零级光，零级光两侧均有光谱，m0的为正级光谱，m0的为负级光谱。光栅方程mλ=d（sinα+sinβ），可以写成 mλ = 2 * d * sin[(α+β)/2] * cos[(α-β)/2] 式1-1设计单色器系统以使上式简化，对于正弦机构，设计机构，使 （α-β）为一常数。 [color=#6495ED][B]对于李特洛型光栅单色器或者闪耀光栅，衍射角β和入射角α相等，即α=β。[/B][/color][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901132123_128800_1786353_3.gif[/img][/center][center]图5[/center] 式1-1简化为： [center] mλ=2d（sinβ） 式1-2[/center] 根据图4可以看出， [center]sinβ = X / L 式1-3[/center] 得 [center]mλ = 2d（X/L） 式1-4[/center] 对于一定的光谱级次m和固定的正弦杆长度L；对于固定的光栅，d固定。 可以看到 [color=#00008B][center]λ = KX 式1-5[/center][/color] [color=#DC143C] 衍射波长λ和丝母沿丝杆移动的距离X成正比。[/color]这意味着波长随丝杆转动而线性变化，从而使波长读数值呈线性变化成为可能，如图1-b, 7.5nm/周，波长被线性化了。 现代仪器一般采用精密步进电机驱动丝杆，如图1-b，步进电机转动的角度由微处理器计算，这样也就可以算出相应的波长。 参考文献：1. [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url] 章诒学 何华焜 陈江韩2. 光学原理与应用 廖延彪3. 精密机械设计 徐峰4. WGD-8A多功能光栅光谱仪结构和原理5. 上海精科AA320使用说明书6. 光谱仪器原理 后记：现在想想以前看见别的师傅在做[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]波长校正时，调节正弦尺，用游标卡尺量距离，我想是确定光栅的初始角度。如图1-b中的12.667,用游标卡尺就是确定这个距离。有了这个距离，仪器在初始化时，可以确定各个波长时光栅要转过的角度，如图1-b左下角表格。为了确定波长和角度的关系，必须有个参考位置，参考位置可以是零级光或者闪耀波长处，有了参考位置，由于光路、光学组件固定，光谱图中各个波长的间距是可以计算出来的。当然，前提是必须找到参考位置，仪器驱动步进电机必须在某个步数内找到零级光或者闪耀处，用游标卡尺量就是使光栅的初始角度能使仪器在指定步数内找到零级光或闪耀处。另附分光光度计723的波长自动定位原理。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901141807_128919_1786353_3.gif[/img][/center][center]图6[/center]注，由于723中未采用正弦机构，所以，723计算机输出与波长成正弦关系的脉冲步进数。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901141807_128920_1786353_3.gif[/img][/center][center]图7[/center][size=3][B]二.凸轮机构介绍[/B][/size][color=#6495ED][B]（一）凸轮机构简介[/B][/color] 作为一种机械构件，凸轮机构的特点是：只要选择合适的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件（这里可以简单理解为光栅）的位移、速度、加速度严格的按照预订的规律变化，而机构却比较简单紧凑。 尤其在主动件（驱动凸轮机构）作连续运动，而从动件必须做重复往复运动时，用凸轮机构实现预定的运动规律最简单。[color=#6495ED][B]（二）凸轮机构示意图[/B][/color][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901201936_129997_1786353_3.gif[/img][/center][center]图8 凸轮机构简视图[/center][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901201940_129999_1786353_3.gif[/img][/center][center]图9 凸轮波长扫描机构未加注释 anping老师提供[/center][center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901201941_130000_1786353_3.gif[/img][/center][center]图10 凸轮波长扫描机构加了注释 anping老师提供[/center]图10中的光电断续器一般由发光二极管和光敏三极管组成，这样，当凸轮旋转时，挡光板不断的遮住光，微处理器就可以检测到一串脉冲串了，就是图中所说的pulse。如图中的，0~200nm，355pulse ，可能是指凸轮转到200nm时，光电断续器输出355个脉冲。200nm~900nm,3500pulse，就是输出3500个脉冲了。图中的,cam : 0.2nm/nm 、4.800 pulse(one rotation) ，其中 0.2nm/nm不知道什么意思。是凸轮曲线每走1nm,波长变化0.2nm吗？？ 4.800pulse是不是应该为4800pulse？？是说凸轮转动一圈（one rotation）光电断续器输出4800个脉冲？？Gear ratio :1/6就是指，大小齿轮的齿轮数比。[center][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/01/200901201941_130001_1786353_3.gif[/img][/center][center]图11 凸轮机构实物图 anping老师提供[/center]具体的凸轮机构的波长线性方法，请参考《光谱仪器原理》这个附件的第211页。[size=3][B]三.余割机构介绍[/B][/size]待整理.......

[align=center][b][size=18px][font=宋体]检定人员给[/font][font=宋体]有波长电动机但不能实现自动扫描[/font][font=宋体]的[/font][/size][/b][/align][align=center][size=18px][font=宋体]紫外[/font][font=宋体]、[/font][/size][font=宋体][size=18px]可见分光光度计厂家的建议[/size][font=宋体][size=16px]萍乡市综合检验检测认证院[/size][/font][font=Times New Roman][size=16px] [/size][/font][font=宋体][font=Times New Roman]刘彦刚[/font][/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=宋体] 根据[/font][font=Times New Roman]JJG 178-2007[/font][font=宋体]《紫外、可见、近红外分光光度计》（以下简称《规程》），检定紫外、可见分光光度计（以下简称仪器）波长示值误差和波长重复性时（仪器的波长示值最大允许误差及波长重复性指标见如下表[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]和表[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]：[img=,690,494]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205091025364350_2763_1626275_3.png!w690x494.jpg[/img][/font][/font][font=宋体] 根据《规程》检定仪器的波长示值误差和波长重复性时分两种情况分别按如下步骤进行：[/font][font=宋体]a）[/font][font=宋体]能实现自动扫描的仪器[/font][font=宋体] 根据选择的检定波长，设定仪器的波长扫描范围，常用的光谱带宽，慢速扫描，以小于仪器波长重复性指标的采样间隔。[/font][font=宋体]以用氧化钬标准滤光片作为波长标准为例，采用透射比测量方式，根据设定的扫描参数，用空气作空白进行仪器的基线校正，用档光板进行暗电流校正。然后将标准物质氧化钬滤光片，垂直置于样品光路中，连续扫描[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]次，分别得到近似张[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]如下曲线，[/font][font=宋体][font=宋体]现近给出一张为例，见图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]所示。[/font][/font][img=,227,178]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205091031211693_1922_1626275_3.png!w227x178.jpg[/img][img=,683,380]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205091032461305_4912_1626275_3.png!w683x380.jpg[/img][img=,690,226]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205091033028509_432_1626275_3.png!w690x226.jpg[/img] [font=宋体][font=宋体]图[/font] [font=Times New Roman]1[/font][/font][img=,690,124]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205091036412840_4140_1626275_3.png!w690x124.jpg[/img][font=宋体]a）[/font][font=宋体]非自动扫描的仪器[/font][font=宋体][font=宋体] 仍以用氧化钬标准滤光片作为波长标准为例，常用的光谱带宽，仍采用透射比测量方式，在测量的波长点，用空气作空白调整仪器的透射比为[/font][font=Times New Roman]100%[/font][font=宋体]，用档光块档住光光路，调整仪器为透射比为[/font][font=Times New Roman]0%[/font][font=宋体]。然后将标准物质氧化钬滤光片，垂直置于样品光路中，读取该波长下的透射比测量值。重复上述步骤，以小于仪器波长重复性指标的间隔，在波长检定点附近，单向逐点测出该检定点的透射比，求出相应透射比谷值。在谷值处测量三次，计算波长示值误差和波长重复性。[/font][/font][font=宋体][font=宋体] 显然，对于能实现自动描的仪器，波长示值误差和波长重复性检定，其操作性很强。而对于有波长电动机，但不能实现自动扫描的仪器就算常用的二级，[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=宋体]段（[/font][font=Times New Roman]190nm~340nm[/font][font=宋体]）规程要求波长重性小于[/font][font=Times New Roman]0.2nm[/font][font=宋体]，[/font][font=Times New Roman]B[/font][font=宋体]段（[/font][font=Times New Roman]340nm~900nm[/font][font=宋体]）规程要求波长重性小于[/font][font=Times New Roman]0.5nm[/font][font=宋体]。波长示值误差和波长重复性检定，要以小于仪器波长重复性指标的间隔，在波长检定点附近，单向逐点测出该检定点的透射比，求出相应透射比谷值，确定对应的波长。应该说是很麻烦的事，一不小心就将真正相应透射比谷值点给错过了而误判。[/font][/font][font=宋体] 在计算机应用技术高度发达的今天，作为在现场工作的检定人员殷切希望：对于有波长电动机，而又没有自动扫描功能的仪器，[font=宋体][font=宋体]例如：普析[/font][font=Times New Roman]T6[/font][font=宋体]新世纪和新悦、普瑞斯[/font][font=Times New Roman]756PC[/font][font=宋体]等。[/font][/font]能否附加上检定状态，能实现为方便检定的一小段扫描功能，可以不给出曲线，只要给出谷（或峰）点的波长和透射比。为了尽可能少增加成本，扫描的波长范围可以只有[/font][font=Times New Roman]100nm[/font][font=宋体]，甚至还小。当然对于本就没有波长电机的仪器，自然不能要求其具有扫描功能，检定人员就只能是老老实实瞎子爬坡（或下坡）了。[/font][/align]

用原子吸收测铁元素时,波长仍为238.40nm,在仪器经过维护后,扫描出来的波形却完全不一样.原来应该是三个完整的波形,后来却只扫描出两个且不太对称的波形,会是什么原因引起的呢?虽然后来扫描出来波形不好,但仍能进行水样测量~~标准曲线线性和插标的结果均达到要求,但是想请教解决扫描波长时出现的问题,谢谢~~http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305262041_441666_2539327_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305262041_441667_2539327_3.jpg