直讀光譜儀作為光譜儀器中檢測的主要儀器,其主要的三個特征參數(shù)有:分辨率、靈敏度以及檢出限。??
1.分辨率
在國家標(biāo)準(zhǔn)GETT13966-2013《分析儀器術(shù)語》中對光譜分辨率的規(guī)定是兩條譜線能分開的程度,一般用光譜帶寬表示:
分辨率對峰形有著重要影響,更高的分辨率可以將兩個彼此靠近的峰分得更開,峰形更陡;而低分辨率甚至?xí)蓚€峰當(dāng)做一個峰。
不同分辨率對峰形的影響
當(dāng)用1nm光譜帶寬測試時,可得出一個很漂亮的譜圖。仍是這臺儀器、這個樣品,同樣的分析工作者,當(dāng)他分別改用5 nm、10 nm、20 nm、50 nm光譜帶寬測試時得到的譜圖,明顯比用1nm 光譜帶寬測試的峰高低很多。特別在50nm 光譜帶寬測試時,1 nm 光譜帶寬測試時的兩個峰就變成一個饅頭峰。??

2.靈敏度
根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)的規(guī)定,在分析化學(xué)中,靈敏度(Sensitivity,簡寫為S)的定義是:
dc——濃度的變化值,在光譜儀中對應(yīng)的就是樣品中某一元素含量的變化值;
dX——相應(yīng)量的變化值,在光譜儀器中對應(yīng)著檢測器輸出的光強變化值。
而在國標(biāo)GB/T13966-2013《分析儀器術(shù)語》中,靈敏度S規(guī)定如下:
對于非線性相應(yīng)的儀器,靈敏度S為輸出量對輸入量的導(dǎo)數(shù),即:
R ——輸入量;
Q ——輸出量。
綜上所述,靈敏度就是指被測組分的單位濃度或含量的變化,引起分析信號變化的程度。在光電直讀光譜法的工作曲線上,靈敏度相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率;如果曲線斜率越大,則靈敏度越高。較大的斜率,對提高分析準(zhǔn)確度是有利的。但在一定的波長范圍內(nèi),越大的斜率意味著越高的線性范圍,這就對檢測器有著越高的要求。
3.檢出限
儀器檢出限是在一定的置信范圍內(nèi),能與儀器噪聲相區(qū)別的最小檢測信號對應(yīng)的濃度值。它是反映測量儀器信噪比和檢出靈敏度的指標(biāo),可用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來衡量。
在光電直讀光譜儀中,按JJG768-2005所述的方法測定其檢出限:
在儀器正常工作條件下,連續(xù)10次激發(fā)純鐵(空白)光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以10次空白值標(biāo)準(zhǔn)偏差3倍對應(yīng)的含量為檢出限,其計算公式如下:
DL ——元素檢出限;
s ——標(biāo)準(zhǔn)偏差;
b ——工作曲線斜率。
儀器在工作條件下,由于本身存在著噪聲,導(dǎo)致測量讀數(shù)發(fā)生漂移和波動而引起測量偏差。所以根據(jù)儀器檢出限的大小,可以大致推斷出儀器的整體性能。