红外光谱仪的校准是保障其检测数据准确性和重复性的关键操作,需定期按规范执行,通用校准步骤主要包含校准前准备和核心项目校准两大部分,具体如下:
校准前准备
环境确认:将仪器放置在温度(15-30℃)、湿度(<65%)稳定且无强电磁干扰、无振动的实验室,提前开机预热(通常 30-60 分钟),使仪器光学系统和检测器达到稳定状态。
仪器检查:确认仪器光路清洁无灰尘、光源能量正常、检测器响应无异常,软件系统运行稳定,同时准备好符合国家标准的校准标准物质(如聚苯乙烯薄膜、标准滤光片、标准气体等)及配套工具。
安全防护:若涉及红外激光或高温部件,需佩戴防护眼镜和隔热手套,避免操作风险。
核心项目校准
波长校准
取标准聚苯乙烯薄膜(厚度约 0.05mm),将其平整放置在样品架上,放入仪器样品室。
调用仪器校准模式,设定扫描范围为 4000-400cm⁻¹,启动波长扫描,获取聚苯乙烯薄膜的红外光谱图。
对比谱图中特征峰的实测波数与标准波数(如 3027cm⁻¹、2851cm⁻¹、1601cm⁻¹、1028cm⁻¹、907cm⁻¹),若偏差超出仪器规定范围(通常≤±1cm⁻¹),需进入仪器波长校正程序,按提示调整直至符合要求。
分辨率校准
仍使用聚苯乙烯薄膜,设定仪器分辨率为 1cm⁻¹ 或 2cm⁻¹(按仪器默认要求),进行全谱扫描。
观察谱图中 2851cm⁻¹ 与 2870cm⁻¹、1601cm⁻¹ 与 1618cm⁻¹ 特征峰的分离度,若能清晰分辨且峰形符合标准,说明分辨率达标;若峰形重叠,需清洁或调整光栅、狭缝等光学部件后重新校准。
光度精度(透光率 / 吸光度)校准
选用国家计量认证的标准滤光片(如中性密度滤光片),先扫描空白背景(空气或空白溴化钾片),获取基线谱图。
将标准滤光片放入样品架,在对应波长范围(如 2000-2500cm⁻¹)进行扫描,得到滤光片的实测透光率 / 吸光度值。
对比实测值与滤光片的标准值,偏差需控制在仪器允许范围内(通常透光率偏差≤±2%),若不达标,需校准检测器增益或光源强度。
基线校准
移除样品室中所有样品,以空气为背景,在全扫描范围(4000-400cm⁻¹)进行背景扫描。
观察基线谱图,要求基线平整,透光率在 95%-100% 区间波动≤±1%,若基线漂移严重,需清洁光路、更换干燥剂(样品室和光路中的干燥剂需保持干燥,防止水汽干扰)后重新校准。
检测器响应一致性校准
调用仪器内置的检测器校准程序,部分仪器会自动扫描特定光源强度下的响应信号。
检查检测器在不同波长段的响应值是否均匀,若某一波段响应异常,需排查检测器是否老化或光路是否有遮挡,必要时联系厂家维修。
校准后收尾
校准完成后,保存所有校准数据和谱图,填写《红外光谱仪校准记录表》,记录校准日期、校准项目、结果、校准人员等信息,校准合格的仪器需粘贴校准合格标识。
若校准项目不达标,需暂停仪器使用,排查故障并重新校准,直至符合要求;定期(通常每 6-12 个月)进行一次全面校准,期间可根据使用频率增加基线校准等简易项目的核查频次。
注意事项
校准用标准物质需在有效期内,且定期送计量机构检定,确保其溯源性。
校准过程中避免样品室开关频繁,防止外界水汽、灰尘进入影响光路。