噪音？漂移？不要傻傻分不清楚！

很多小伙伴是不是經(jīng)常會遇到這樣的苦惱，自己的儀器做樣品挺好的，但是運行時間長了或者不知道從哪一針開始，基線噪聲突然變大，更嚴重的還出現(xiàn)基線漂移。那么這種問題如何出現(xiàn)的呢？又該如何去解決呢？這里就給各位小伙伴詳細介紹下。

噪聲和漂移

噪聲和漂移是檢測器穩(wěn)定性的主要表現(xiàn)。

噪聲（Noise）又稱噪音，定義為沒有溶質(zhì)通過檢測器時，檢測器輸出的信號變化，以Nd表示。噪聲是指與被測樣品無關(guān)的檢測器輸出信號的隨機擾動變化。噪聲分為短噪聲和長噪聲兩種形式（見圖1）。

短噪聲俗稱毛刺，使基線呈絨毛狀，因信號頻率的波動而引起，是比色譜峰的有效值頻率更高的基線擾動。短噪聲的存在并不影響色譜峰的分辨，但對檢測限有一定影響。短噪聲通常來自儀器的電子系統(tǒng)和泵的脈動，可以用適當?shù)臑V波器加以消除。

長噪聲是輸出信號隨機的和低頻的變化情況，是由與色譜峰相類似頻率的基線擾動構(gòu)成的。長噪聲可能是有規(guī)律的波動，基線呈波浪形，也可能是無規(guī)律的波動，引起色譜峰分辨的困難。對不同類型的檢測器，長噪聲的主要來源可能是不同的。有的是由于檢測器本身部件不穩(wěn)定，有的是由于流動相含有氣泡或被污染，還可能是溫度和流速等引起長噪聲。對示差折光率檢測器而言，來源于周圍環(huán)境和流動相流速變化而引起的溫度和壓力的波動，使檢測池內(nèi)液體的折光率發(fā)生改變，是引起長噪聲的主要原因。降低長噪聲可以通過改進檢測器的設(shè)計來完成。

漂移（Drift）是指基線隨時間的增加朝單一方向的偏離。它是比色譜峰有效值更低頻率的輸出擾動，不會使色譜峰模糊，但是為了有效地工作則需要經(jīng)常地調(diào)整基線。造成漂移的原因是電源電壓不穩(wěn)；溫度及流動相流速的緩慢變化；固定相從柱中沖刷下來；更換的新溶劑在柱中尚未達到平衡等。

圖1.噪聲和漂移

（a）短噪聲 （b）長噪聲 （c）漂移

噪聲和漂移直接影響分析工作的誤差及檢測能力，應(yīng)根據(jù)不同情況采取相應(yīng)措施加以消除。

紫外檢測器中噪聲來源和解決方案

紫外檢測器的噪聲主要來源于檢測器和分離系統(tǒng)兩方面。chang用的確定噪聲來源的方法是系統(tǒng)地改變流動相的流速，如果噪聲與流速變化正相關(guān)，則噪聲可能來源于分離系統(tǒng)；當噪聲與流速變化嚴格成正比關(guān)系時，可以確定噪聲一定來源于分離系統(tǒng)。

1來源于檢測器的噪聲

對于光學(xué)吸收檢測器，當沒有樣品吸收時，檢測信號是與波長有關(guān)的光強、光學(xué)系統(tǒng)的傳播效率和光電轉(zhuǎn)換效率的函數(shù)。如果光電轉(zhuǎn)換效率低，則輸出信號小，接近于光電轉(zhuǎn)換元件的自然噪聲。

可以通過采用強光源或?qū)捵V帶的辦法來增加光強，提高信噪比。如果僅提高放大器的放大倍數(shù)，會同時放大噪聲，信噪比也得不到提高。

許多光學(xué)吸收檢測器使用氘燈做光源，隨著使用時間的增加，氘燈光強降低，噪聲不斷加大，需要及時更換氘燈。

另外，由于靜電作用，檢測器在使用過程中易于從周圍環(huán)境中吸塵，覆蓋在光學(xué)元件上的塵埃降低了光的傳播效率，提高光的散射，因此對檢測不利。強紫外光的照射還會使一些光學(xué)材料徐層發(fā)生降解，也會慢慢增加噪聲。檢測器的信噪比一年可降低四分之一或更多。

2來源于分離系統(tǒng)的噪聲

早期紫外-可見光檢測器對流動相流速的變化非常敏感，因此也導(dǎo)致了恒流泵的使用和發(fā)展。溫度變化引起流動相折射率改變是紫外-可見光檢測器流速靈敏度產(chǎn)生的主要原因。入射光進入檢測池之前必須通過空氣-光窗和光窗-流動相兩個界面，入射光因此產(chǎn)生了反射或散射損失，具有與化合物吸光相同的效果（大約是10^(-4)。當介質(zhì)之間折射率的差異較大時，會有更多的光被反射、散射損失掉。由于折射率對溫度的變化非常敏感（大多數(shù)溶劑折射率的溫度系數(shù)在10^(-4)-10^(-3)之間），因此需要控制檢測池流動相的溫度，利用熱平衡減少光損失。熱交換器是熱平衡的典型設(shè)備。

除溫度外，流動相折射率的變化還與其壓力有關(guān)。泵的脈沖導(dǎo)致流動相壓力變化，也會引起流動相折射率的改變，而影響通過流動相的紫外光傳播，導(dǎo)致基線噪音增加。可以用增加脈沖阻尼器的方法來改善壓力基線噪聲。