一、波长校准的目的与意义

1. 精准匹配光谱吸收峰位置

光谱仪的核心在于准确测定物质在不同波长下的吸光度值。如果波长偏移，即使吸光度数值相对准确，也无法对应到正确的化学结构信息，因此波长校准确保峰位识别的正确性。

2. 提高实验重复性与对比性

尤其在质量控制实验中，多个批次数据之间必须具备一致的测量基础。定期校准可以消除因光学部件老化、机械变动造成的漂移，保证长期实验可追溯性。

3. 满足法规和标准要求

GMP、GLP、ISO等规范均要求对用于定量分析的仪器进行定期校准。波长校准是审计中的重点核查内容之一，必须形成书面记录和校准报告。

二、校准原理概述

波长校准主要是通过标准物质（例如：汞灯、氘灯、钬玻璃滤光片或认证标准滤片）发出的已知波长信号，与仪器检测到的波长位置进行比对。如果两者之间存在偏差，系统会通过微调光栅角度、电机驱动等方式完成自动修正，确保输出波长与实际波长匹配。

典型的汞灯校准信号如下：

三、准备工作

1. 校准材料准备

• 汞灯或钬玻璃标准滤光片：必须为有溯源证书的标准器件。

• 清洁工具：无尘布、酒精等，确保校准前透镜干净。

• 校准记录表单：记录校准前后数据及偏差。

2. 仪器启动与预热

• 打开仪器主电源，启动软件控制系统。

• 仪器需预热30分钟以上，确保光源稳定。

• 校准前应进行暗电流和背景扫描。

3. 软件准备

• 运行赛默飞专属控制软件（如OMNIC或INSIGHT等）

• 进入“系统设置”或“维护校准”界面。

• 选择“波长校准”子菜单，进入操作准备阶段。

四、波长校准操作流程

步骤一：启动波长校准程序

在控制软件中选择“波长校准”，系统将提示插入标准器件。根据提示操作：

• 若使用汞灯，确认其正确连接并开启。

• 若使用钬玻璃滤光片，将其插入比色皿架中。

步骤二：扫描标准信号

系统自动扫描标准波长信号（如汞灯谱线）。在指定波长区域内进行高分辨扫描（如240–600nm），识别各主要峰位。

步骤三：峰位分析与误差计算

软件会自动提取标准信号峰，并将其与内置标准值进行比对。例如：

若偏差值在±0.3 nm以内（依据厂商标准），系统判断校准合格；如超出范围，则进入微调阶段。

步骤四：自动或手动修正

• 系统根据误差计算结果自动修正光栅定位系统。

• 高端型号支持微电机精细调整光栅角度，实现精准修复。

步骤五：复检与确认

修正完成后，再次扫描标准物质，验证所有峰值是否已回归标准范围。最终保存校准曲线及参数。

五、校准结果的判定标准

校准合格判断依据

• 各波长点偏差≤±0.2~0.3nm（视设备等级和应用场景而定）

• 峰形对称，无杂峰干扰

• 吸光度曲线平滑，信噪比良好

校准失败常见原因

• 光源老化（汞灯强度不足）

• 标准滤光片表面划痕

• 光学路径有尘粒遮挡

• 软件校准程序中断或通信错误

六、校准周期与建议

建议在每次维护、更换灯源或搬运后，立即进行一次波长校准。

七、校准记录与数据保存

• 每次校准操作应填写记录表，包括日期、操作人、校准方式、偏差数据等。

• 若使用软件管理系统，建议导出校准报告并存入实验文档。

• 长期保存校准历史，便于趋势分析与合规核查。

八、常见问题与处理对策

九、维护建议与延伸操作

1. 校准后的性能验证

校准后建议运行一次性能验证测试（如杂散光、分辨率、吸光度精度）以确认系统整体性能恢复。

2. 校准与验证分开执行

波长校准属于调节操作，性能验证属于确认操作。二者应分别记录，以符合质量体系要求。

3. 外部溯源校准建议

对于高精度分析，可定期委托第三方校准机构使用国家标准器具进行溯源校准，形成完整的质量链。

十、总结

赛默飞Scientific 3500系列光谱仪的波长校准是确保数据准确性、稳定性和符合国际质量标准的重要步骤。通过使用合适的标准物质和操作流程，结合自动化校准程序和实时软件反馈，用户可以有效地维护仪器性能，延长其使用寿命并降低误差风险。实施规范化校准策略，将极大提升实验数据的可靠性与对比性，为科研和工业分析工作提供坚实保障。