按国家计量检定规程《JJG861-2007酶标分析仪》的技术要求研制：
　　1、吸光度滤光片为4块：0.2，0.5，1.0，1.5A。不确定度U=0.01A，k=2
　　2、干涉滤光片为4块（也可按用户不同要求定制）：405，450，492，620nm等（也可按用户要求）。要求透射比≥45％T；半宽度5±2nm（规程要求较松为8nm），灵敏度高，使用方便快捷准确。不确定度U＝0.8nm， k=2
产品优点：
　　一、酶标仪吸光度滤光片是溯源在国家标准物质GBW13305可见光区透射比标准滤光片上的。（直接溯源到国家标准物质上，高，价格比国内外同等级的要低的多。）
　　二、酶标仪干涉片。采用高稳定度窄带介子膜技术，中心波长定位高，且透射比高，而半宽窄，用起来特灵敏准确，方便工作。适宜酶标仪生产厂家在线检测用。
      三、它们的外形是按照酶标仪窄小的样品室空间设计的。有定位装置，拉抽酶标板或其底座时，滤光片不会跟着动，满足重复性检测的要求。巧妙的外形构造，避免了杂散光，同时满足了规程检定的要求。

     其它指标：
　　1、定值装置波长不确定度0.1nm（规程较松为0.5nm），溯源高。
　　2、其测量扩展不确定度U＝0.9nm ,k=2。
　　3、要求透射比≥45％T；半宽度5±2nm（规程要求较松为8nm），灵敏度高，使用方便快捷准确。
主要市场：国内外医疗设备生产厂家和计量检定机构。有标准数据或证书，有溯源图，可用于建标。

使用本标准器写建标的分析和相关文章（已发表在国家刊物上）：

 本论文2004年发于《计量技术》 

酶标分析仪检定用吸光度标准滤光片的研制 

 王文光    王崇华

 摘要本文详述了酶标仪专用吸光度标准滤光片的研制原理、光学玻璃的筛选和框架设计，并解决了《JJG861-94 酶标分析仪》执行中没有合适的专用的标准物质来进行量值传递的一个难题。

关键词酶标仪  检定  吸光度  标准滤光片

一、前言

   用于医院临床检测及寄生虫病诊断、血液病诊断、动植物生理学和病理学研究等领域的医疗仪器酶标分析仪，其国家计量检定规程《JJG861-94 酶标分析仪》（以下简称861规程）至今已执行9年。但据调查，用户常常使用代用品　　分光光度计透射比标准滤光片来检定酶标仪。这样，就有了问题：①由于其外型尺寸较大和不能牢固地固定在被检仪器内等原因，使检测过程困难，结果可信度低；②既然是代用品，其吸光度值就不像861规程标称值那样规范，有的相差甚远，因而不能真正的执行861规程。

   因此，我们研制了酶标仪专用的吸光度中性标准滤光片。其独特的外形设计，稳定而准确的吸光度值，严格适度的技术指标，解决了上述问题，取得了满意的效果。

二、原理和技术指标

   酶标仪是依据酶与底物能产生显色反应，不同物质对可见光区辐射产生的特征吸收光谱不同及遵守Lambert-Beer定律^[2]，对物质进行定性和定量分析的仪器。其吸光度准确度为Δ_A=0.03A^[1]（A为吸光度单位）。

    按其检测原理，在波长405nm、492nm、540nm和620nm处，也遵循Lambert-Beer定律，将861规程规定的两个吸光度值0.5A和1.0A，用于研制一组（两片）标准的中性玻璃滤光片，将其数值准确地复现并固定在上面。要求滤光片有很好的中性。相对扩展不确定度U_rel=0.5%T（T为透射比单位），换算成吸光度为U_rel=0.002A。

三、光学玻璃的筛选和框架设计的特点

⒈光学玻璃的筛选

⑴中性玻璃光谱特性与国外同类的对比

   中性玻璃在400nm～800nm波长范围内，对吸光度的反映呈中性。用它作标准物质时，被检定的酶标仪波长误差对吸光度检定结果影响较小。用我国厂家及德国厂家生产的光学玻璃的光谱特性比较。在861规程规定的波长处测试，国产的AB50和NBS（美国标准局）生产的SRM2030的中性情况不太好，AB25和NBS的SRM930的中性情况基本相同。而NBS采用的是德国NG4型中性玻璃。相比国产的稍优于NBS的。我们选择了国产AB10和AB25两种中性玻璃，这也是考虑国产玻璃易得价低等原因。

⑵中性玻璃的温度稳定性

    中性玻璃吸光度和温度的关系，在理论和实践经验上都没有现成的计算公式。只能用实验的方法来测定。在GBW13305的定值装置——高分光光度测量装置（以下简称高装置，其合成标准不确定度U_c=0.091%，记为u₁）上，用可以通恒温水的样品架，测定3块灰玻璃的透射比。排除了测量装置自身温度特性的影响，使测量装置始终处在（20±0.5）℃的环境中，只有样品的温度在变化。变化范围是（20～25）±0.5℃。测定的数据均为3次结果的平均值。其中相对量计算由式（1）求得：

                 u_crel=u_c/τ_i                          ····（1）

式中：u_c为合成标准不确定度；u_crel为相对合成标准不确定度；τ_I为滤光片的具体（或标称）透射比值。

由测试结果计算，温度升高1℃带来的相对误差为±0.006%。当温度变化在20℃±10℃时，透射比变化为±0.06%。记为u₂。

⑶波长误差的影响

    经过石英汞灯多次校准，高装置的波长误差在±0.1nm。在测试样品时，因为是性预置，可能带来±0.2nm的误差。而灰玻璃也并非完全中性。当存在这种误差时，其吸光度是有一定差异的。实测3块，带宽5nm：NBS的2030、国产AB25.1、国产AB25.2。结果是国产的灰玻璃比进口的好一些。实测±0.2nm波长误差带来的吸光度误差为±0.0002，相对误差为±0.0002/0.31=±0.06%。记为u₃。

⑷滤光片的均匀性

   由于滤光片是逐片进行定值的，所以各滤光片之间不存在均匀性问题。但是，由于在检测工作中滤光片的位置的随机性，使得照射在滤光片上的光斑位置也随机变化，这时滤光片加工中的平面平行度误差就会引起吸光度的变化误差。

    用经过检验平行性合格的滤光片（规定±5μm）测试了1组2片。方法是中心位置测试一组数据，距中心位置上下各1.5mm处再测试两组数据，比较可知，滤光片不均匀性带来的相对误差为±0.202%，记为u₄。

⑸长期稳定性的考察

    将m1～m4号4片为一组的滤光片，分别于2000年～2003年的4整年中，测量其透射比，取多次测量的平均值，并由关系公式（1）计算年相对变化，求出年平均相对变化量为0.079%，且可看出透射比变化随时间增长越来越稳定^[3]。为了满足统计学上的说服力，我们又将用户使用了一年后送检的滤光片的大量数据进行统计，表明：年平均相对变化量取其值0.13%，认为是可靠的，记为u₅。

⑹杂散光的影响

   高装置在可见光区的杂散光为1.6×10^-4。这个数量级对中性滤光片的吸光度影响可忽略不计。相关的证明实验有隔热玻璃法和干涉片单色处理法。测试结果有正有负，偏差为±0.0001，正好是高装置的重复性误差，这里不再赘述。

⑺光谱带宽变化的影响

   高装置定值时，一般采用带宽3nm。但在量值传递时，被检仪器带宽就不一定如此设置。相关的测试有1nm、3nm和5nm。测试结果变化为±0.0001。由于其变化没有规律，说明±0.0001应为高装置的重复性误差。扣除这项误差，带宽变化带来的误差可忽略不计。

⒉框架及包装设计的特点

    为此，考虑设计了一种带两只起定位作用的小圆腿的特殊外形的滤光片，如图1。①外形尺寸娇小，可满足样品室空间窄小和并排检测的需要；②两个小圆腿可直接插入酶标板的细小而密集的透光孔中，起到定位的作用；③小圆腿可互插入彼此的凹窝中，既叠加装配在一起，严丝合缝，减少杂散光，满足了线性误差的检定需要；④滤光片框架采用合金铝材质氧化黑，结实耐用不变形。

加工好的滤光片要放置一年以上方可定值使用。

⒊定值方法和溯源

    根据《标准物质技术规范JJG1006-94》^[5]，我们采用的是测量法。用黑龙江省计量院研制组装的高装置（如前所述），对加工、老化好的滤光片逐片进行定值。该装置于1988年6月通过了国家计量局组织的技术鉴定，确认为可见光区透射比国家基准，成为GBW13305的定值装置。因此，酶标仪检定用中性标准滤光片是直接溯源在国家基准上的。

四、误差分析和不确定度

   误差合成所应考虑的因素：

⑴高装置的合成不确定度u₁=±0.09%；⑵温度稳定性的影响u₂=±0.06%；⑶波长误差的影响u₃=±0.06%；⑷样品不均匀误差u₄=±0.20%；⑸年稳定性的影响u₅=±0.13%；⑹杂散光的影响：定值过程中的杂散光影响已计入高装置的合成不确定度中，被检仪器的杂散光应记入被检仪器误差；⑺光谱带宽变化的影响：如前所述，忽略不计。

表1 不确定度合成计算过程

    由表1中相对合成标准不确定度u_crel=0.152%

    相对扩展不确定度：查表：因n=5, 则按正态分布计，查t分布表，p=95%，k=2.57

    相对扩展不确定度U_rel=ku_c=2.57×0.152%=0.39%

    在酶标仪检定用标准滤光片证书上则给出相对扩展不确定度:

    U_rel=0.5%

    换算成861规程所使用的吸光度：

   U_rel=0.002（A）

五、结论

   ⑴酶标仪检定用标准滤光片经多年考察及用户的试用，已经证实是可靠耐用的，长期稳定性好；⑵特殊的外形和使用方法的设计，使得该滤光片技术指标得到了保障，用户使用更方便；⑶技术指标和国家标准物质GBW13305及美国国家标准物质SRM930D的相对扩展不确定度是同等级的。⑷滤光片用法定值，符合国家《标准物质技术规范JJG1006-94》，量值传递合理、规范。

参  考  文  献

[1]《JJG酶标分析仪861-94》国家技术监督局计量出版社1994.

[2]《JJG可见分光光度计178-96》国家技术监督局计量出版社1997.5

[3]王文光《国家标准物质GBW13305可见光区透射比标准滤光片长期稳定性的考察》现代计量测试  1998.3期第3卷

[4]李慎安等《测量不确定度的有关概念估计及其表达实际应用讲座》中国计量2000.1～12期

[5]《标准物质技术规范JJG1006-94》

作者简介：王文光  男  工程师 哈尔滨师范大学毕业，从事标准物质、机光电一体化仪器仪表设备及环保仪器仪表设备的研制开发。