Hitachi/Roche机型的光路检查、维护与调整

1 光路检查
Hitachi/Roche机型的光路检查想必相当熟悉，菜单Utility实用程序-Maintenance维护中执行Photometer Check光度计检查。如果是单机的7100/7180，则必须连接打印机，安装打印纸，光度计检查后会自动打印结果。而Labospect机型或Roche Cobas机型，则需要在右边栏的Print打印中选择History历史或Utility实用程序，点击Photometer Check光度计检查，点击View预览进行查看，不必打印出来。而判断原则是确认340nm吸光度值是否超过14000/16000/19000，或与前一次误差太大，就要考虑更换灯泡或进行光路维护。之所以用340nm判断，是因为卤素灯的光谱范围决定的。340nm几乎是卤素灯的下限，衰减往往从两端开始，所以340nm最先出现问题。而很多速率法项目都是以340nm为主波长的，因此以340nm作为判断的靶向波长。而光度值14000-19000这么宽泛的范围则是根据不同机型而来的。7100/7180机型厂家的判断依据是不能超过19000，LaboSpect008AS则是14000，其它机型则是16000，根据各机型厂家手册来的。
前些年很多人质疑这个光度值，说我的光度计检查超过19000了，但各项目校准质控都正常，是不是可以继续使用呢？存在必有道理，厂家有时给出的数据是偏向保守的，也有免责的成分在里面。但通过我们多年的实践，像7100/7180这样的机型，有时超过17000就已经不能用了。正常或偏低样品还可以正常显示结果，稍微出现高值标本就会超过3.2Abs而报错甚至没有结果。
这里要说明的是，维护菜单中的Cell Blank杯空白检查与光度计和灯泡无关，只能作为辅助的判断依据，但绝对不能作为唯一。更何况没有哪个用户会严格按照厂家要求每月或每两个月更换反应杯。每隔三四月或半年更换反应杯的都算是良心土豪用户了，一两年换反应杯的用户比比皆是。所以杯空白根本没法看，都会超过厂家要求的光度计范围，不能作为标准。
2 光路维护
水质与消毒：水质影响光路这个无容置疑。但不能依靠水机的水质表作为标准，因为水质出水可能是合格的，但进入分析仪后，水箱或管路生菌、污染会导致水质很差。经常遇到水机出水水质是0.4us/cm，而孵育槽的水质在没有添加抑菌剂的情况下竟然高达14us/cm。这就需要对水箱和整机进行消毒清洁作业。这个方面各机型都有相关的说明，一般都在维修手册上或单章里，这里不做详细说明。
抑菌：抑菌剂Hitergent是水浴机型独有的试剂，目的就是防止恒温水生菌，每次孵育槽换水时都会自动添加。抑菌剂也称为孵育水或恒温水添加剂，有时候试剂质量不合格或错误使用了碱液或酸液，会导致细菌滋生，严重的甚至在孵育槽内肉眼可见大量的菌丝。
孵育槽：孵育槽承载孵育恒温水，反应杯浸泡在其中保持37℃恒温。孵育槽遭受污染，恒温水也会污染，从而影响光度值。恒温槽的污染来自实验室中的灰尘、水质、抑菌剂残留，所以几乎不可避免，只能定期检查清洁。不要小看抑菌剂的残留，凡事有利必有弊，很多情况下往往都是两害取其轻的平衡结果。抑菌剂残留除了会干扰光窗影响光路外，在超声混匀机型中，由于超声混匀器结构复杂，很容易造成抑菌剂的附着，导致混匀器损坏或功能性降低。这也就是超声混匀机型需要定期取下超声混匀器，边边角角彻底清洁的原因所在。
孵育槽的清洁首先要放水，使用孵育槽维护手阀排空，使用无绒布和去离子水擦拭，然后进行消毒。对于孵育槽的消毒，不同机型说法不同，有的使用次氯酸钠，有的使用2%的抑菌剂，有的使用乙醇或异丙醇。这是因为各机型出厂时间跨度太大，有些出入而已。这里以Rohce Cobas的消毒清洁流程作为标准。
首先使用无绒布和去离子对孵育槽包括孵育槽内的金属滤网进行擦拭，边边角角沟沟缝缝都要顾及到，特别是光窗及周边，超声混匀器及周边。然后使用0.5%（有效氯含量）的次氯酸钠溶液进行擦拭，静置10-20分钟。第三步再次使用去离子水进行擦拭。最后使用70%的异丙醇或75%的乙醇进行擦拭，挥发后装回。如果整机消毒后继续使用而不是封存，最后一步异丙醇或乙醇可以忽略。上电开机后，执行数次孵育槽换水，清除次氯酸钠的残留，执行光度计检查。与前次光度计检查进行比对，明显降低则说明清洁完成。出现升高说明次氯酸钠的残留仍然存在，继续执行换水，直到符合要求。如果与前次对比没有明显的下降或干脆相同，只能说明原来孵育槽是清洁的，多做了一遍而已。不要有吃亏的心里，排查就是如此。病人咳嗽几声去医院，做了几百块的检查最后开了10几块钱的药，病人还说什么了么？你这一分钱不花，就耽误了1小时不到的时间，没啥可亏的。
每个机型的孵育槽内都有一块或几块金属板，位于孵育槽的底部。这个金属板成为污染严重与否的标志。用手在金属板上划一下，能看到明显的划痕，说明污染非常严重了，必须进行消毒清洁。
灯室：7100/7180的灯室每次更换灯泡都需要拆卸，四个螺丝固定灯室，两个螺丝固定灯泡，好像没什么可维护的，除非换灯泡。其实灯室带有循环水降温。由于抑菌剂的残留，会造成灯室内部堵塞，造成降温效果变差，灯温过高，从而影响光度值。7100/7180的灯室较小，内部结构也不复杂，几乎就是直腔，内容积很小，多年的经验看，堵塞的概率很低，除非长期停用又没有进行排空的机器。而Labospect机型或Roche Cobas机型的灯室较大，内部稍微复杂些，内容积较大，给抑菌剂残留留下空间，更不用说水质、灰尘、菌丝等因素，严重的会堵塞灯室。由于灯室的降温循环水与孵育槽的循环水是并联关系，所以单纯观察孵育槽的循环无法得出结论。只能拔掉灯室的降温水管，连接注射器，进行去离子水和空气的推送，观察排放出来的物质是否存在堵塞的可能。这样做稍微注意的是不要产生飞溅，以免损坏灯泡、传感器甚至电路，好在那个地方没什么电路板。
热吸收镜：灯室的前端就是光路透镜部分。凸透镜的凸面朝向反应杯，稍平的面朝向灯泡，这个不要搞错。一般来说透镜本身不需要进行清洁，很难脏到那个地方。就是要清洁，使用乙醇擦拭，不要留下手印水纹即可，没有什么特别的要求。更不需要什么空气罐氮气罐进行清洁。至于镜头纸眼镜布这些有更好，没有也罢，不必强求，没那么娇贵。热吸收镜是个平光镜，带有涂层，吸收红外光，防止光束产生能量导致光度值升高。这是每个机型上都有的东西。除了擦拭外，只能通过更换来判断。我这边的数据是损坏的热吸收镜和全新的热吸收镜光度值相差超过3千，而有的同行则表示高达5千以上。至于热吸收镜的寿命，厂家没有明确的解释，但可以肯定的是，在仪器设计的使用寿命周期内不需要更换，这个周期一般都是五年或以上。不过很难说，就见过三年的机器换热吸收镜的。这里插一句，汽车现在大家都有，很常见的交通工具。但有人维修车辆时遇到方向盘损坏的吗？很不幸，我遇到了。当时一脸的懵逼，啥？方向盘？？？人家给我查看更换记录，我竟然不是第一个，翻屏几页后才是我。我可以骂人吗？....


图1 LaboSpect/Roche Cobas系列灯室
光度计：光度计黑盒内没有任何可维护的部件，不需要打开。很多人打开后，发现里面五彩斑斓的，很像油污的玻璃被太阳照射。这是对的，光栅分光的结果。有人研究自己拆卸光栅和PDA，然后尝试复原的方法和技巧，很高大上，然并卵。
电源：是指全部的电源组件，并非单独指灯泡的电源。Hitachi的灯泡电源电压是12.35V左右，这一点比其它厂家高出不少，这是其后续电路设计的原因。灯泡电压每升高0.2V，光度值大约降低1千，这是我个人的经验，不是厂家的说法。由于超过灯泡额定电压使用，所以灯泡寿命必然降低，这也就是厂家声明750小时寿命的原因之一。其它的5V、12V、24V电源电压也要在厂家规定的范围内，这影响到机械定位和DC-DC转换。光度值的放大电路和AD转换电路需要正负电压才能进行，一旦正负电压误差过大，基准也就丧失了，结果也就不准确。
灯泡：现在很难买到原厂灯泡，这是事实，无需争论。外观包装等无法判别。替代灯泡刚出来那几年还能找到原厂灯泡或更换下来的灯泡进行比较。现在几乎很难。那么替代灯泡能不能用呢？可以，但要碰运气。一旦遇到了那百分之多少，就认命吧。很多新灯泡上去就是15000甚至更高，这已经说明问题了。旧灯泡才14000，什么热吸收镜，孵育槽脏，光窗脏，放大电路AD转换都是胡扯。所以现在我更关心的是这种情况能持续多久？
以7100/7180为例，14000或以上的新灯泡，24小时开机的机型能使用近3个月，每天关机的机型能使用近半年，光度值仍然不超过19000。这种情况下我一般建议就这么用吧，前提是前面所说的维护都正确的做过了。厂家给出的不超过19000，其它机型低一些，只要不超过就可以使用。但厂家并没有说新灯泡必须是多少，所以你没法扯淡。很多人说新装机的时候能到8千，说当初有用吗？唐朝从渭水之耻一直打到塔吉克斯坦，亚欧非大陆对于蒙元来说就是个笑话，但是现在说这些有用么？
光路对齐，ADC板故障，时序调整，热吸收镜等这些可能存在的原因就会把99%的用户和工程师给忽悠瘸了，想证明灯泡不好？对不起，先把这些排除了再说。剩下1%的愣头青使用新装机比对，证明灯泡问题，据说成功退货。
我遇到很多这样的维修，后来也疲了。一切证据指向灯泡能量不足，就提高灯泡电压，明显降低就只能说明灯泡能量不够。恢复电压后，建议医院就这么用吧。毕竟使用者没办法控制进货渠道，更何况基本上就没有进货渠道，除非买Roche的，但又嫌贵。所以这个时候往往是无奈的。在结果保证的情况下，只能如此了。
3 光路调整：这个步骤需要将7100/71800和LaboSpect/Roche Cobas分开说明，因为二者不太相同。
二者都有共同的前提，就是执行光路维护，保护电源检查和调整，提前先做一次光度计检查，作为对比参照。需要标准光源，这是日立厂家提供的。然后开机超过30分钟，确保光源处于稳定状态。这个标准光源很贵，也不容易获得。Roche的一份资料中显示，可以使用全新光源替代标准光源。但由于很难找到原厂的全新的光源，所以这一步就卡死了几乎所有的维修人员。不满足这个条件，很难进行调整，或者说无法调整准确。多次做过实验，甚至与标准光源做过对比。全新的原厂光源确实与标准光源没有多少区别，但与替代光源差别很大。使用替代光源，就算是全新的，做出来的结果几乎没有成功的，不如不做。
7100/7180的光路调整：分为两个步骤。
第一步：Log AMP8板调整。这块线路板位于光度计后侧不远，光度计的信号交给这块板进行前置放大，然后交给卡笼中的ADC718板进行处理。在进行Log AMP8板调整前，需要使反应盘的反应杯对齐光路中心。
先确保孵育槽中孵育水正常，然后手工将反应杯加注去离子水超过一半以上。简单的方法是使用加样枪每个反应杯注入300ul去离子水，如果杯中有存水可能会溢出，不过没什么关系，反正是水浴。
使用万用表测量Log AMP8板的TP1和TP15（地）测试引脚，缓慢手工旋转反应盘，使电压处于最低，这个位置就是反应杯对齐光路中心的位置。
检查调整2V参比电压：使用万用表测量Log AMP8板的TP20和TP15（地）测试引脚，电压应该在2.00±0.005V的范围，否则调整VR14电位器满足要求。
检查调整6V参比电压：使用万用表测量Log AMP8板的TP21和TP15（地）测试引脚，电压应该在6.00±0.005V的范围，否则调整VR13电位器满足要求。
12个波长电压检查调整：将Log AMP8板的波动开关SW3设为N位置，旋转开关SW1和SW2有12个位置，0-B，表示0-9、A、B，也就是12个波长。0对应340nm，B对应800nm。每个波长对应电位器VR1-VR12。无论选择哪一个波长，都测量Log AMP8板的TP13和TP15（地）测试引脚，电压应该在1.81±0.01V的范围，否则调整相应的电位器满足要求。这一步需要将SW1和SW2调整到相同的位置，然后检查电压，调整相应的电位器。
全部调整结束后，将SW1和SW2设置到F位置，将SW3设置到C位置，换回原来的灯泡，第一步调整结束。
关于万用表的使用需要注意精度，还要保证表电池没有出现电压低报警。几十块钱的表，小数点后面1位都不准，更不用说2位3位了。有人说我的表是福禄克15B+的，是否可以？当然可以。还有人问用示波器不是更准确？是的，非常准确。问题是谁维修带着示波器?
这里还要注意一个科学训练的问题，远程或者电话咨询的时候，每当问及测量的电压，回答都是整数，比如12V，5V，24V这些。我就非常奇怪，你的万用表难道只显示整数？自动过滤小数？还是只有2位的万用表？小数点后面的数字吃了？
第二步：ADC时序调整。这个步骤是调整仪器前仓右侧下面的卡笼中的ADC718板，在卡笼中左数第二块板子。
确认反应杯内有去离子水浸泡。取下各冲洗站，将各冲洗站装入容器中，调整过程不让其吸取和分配去离子水到反应杯中。
使用双踪示波器，一路连接ADC718板的TP10和TP11（地），这是时序信号。另一路连接TP1和TP2（地），这是前置放大板的模拟信号。
很多人说接上示波器后，波形总是在移动，无法准确判断。其实这是不熟练所致，每台示波器上都有Synchronous同步功能，可能是缩写，可能是符号，找到并按下即可。这时显示的波形是固定在屏幕中间的，不会移动。还有的询问调整电压脉宽的具体数值，其实没有必要，各示波器都有Auto自动功能，按下稍等几秒或十几秒，会自动调整这些参数。
至于使用模拟示波器还是数字示波器，这个无所谓，手头有什么就用什么吧，很多设备科几十年前的电子管示波器都可以用，没有什么特别的要求。至于频率要求，对于这个调整是很低的，1M都用不了，所以不必纠结。除非你需要示波器做别的工作。对于手持的示波表，干这个工作没用，因为都是单踪的，福禄克的也不行。
连接好示波器后，在维护菜单中执行杯空白检查，反应盘旋转，开始杯空白检查，但并没有执行清洗反应杯作业，因为冲洗站已经取下。延时1分钟后，检查波形，如图2所示。注意一定要在反应盘旋转时观察判断，停止时不要判断。每联反应杯两端不参与判断。
曲线波形1是Log AMP板过来的信号，前后两个波峰表示反应杯的杯壁，中间平坦的部分表示反应杯透光窗部分，我们需要注意这个平坦部分。方波2是ADC时序，信号来自ADC传感器，也就是每联反应杯下面的锯齿挡片阻挡ADC传感器时产生的信号。
方波的下降沿距离反应杯杯壁上升沿的时间应该是6-8ms范围，否则就要调整ADC718板的VR1电位器。注意要缓慢调整，每次调整要等待几个周期观察确认。

图2 7100/7180 ADC时序调整示波器示意图
这一步的调整目的是在光度计读取吸光度值时，确保在反应杯光窗区域的中心。很多人理解成调整ADC传感器的位置，这么理解也没什么错误。因为只有光路在反应杯中心，光度值才会最低，才会准确。而杯壁或反应杯上的气泡会导致吸光度增高到无法理解，而且还不稳定，所以这一步很重要。
这两个步骤和前面的检查维护步骤是有顺序的，必须按部就班的进行，不能跳跃，不能省略。这些年好些了，前些年很多人问为什么机器总是要调整ADC时序，不调整光度值就高，非常头疼。唉，这是吃饱饭的第三个馒头而已。每次吃饭给你三个馒头，你总是吃第三个就走。当时饥饿缓解，很快你就会饿，这个道理不难理解吧？！

LaboSpect/Roche Cobas的光路调整：LaboSpect008与Cobas 701/702类似，LaboSpect003与Cobas 311相同，LaboSpect006与Cobas 503/513相同，Cobas 501/502没有对应的Hitachi机型，这些机型都大同小异，线路板不太一样，但检查判断依据相同，方法也相同。所以这里以LaboSpect008/Roche Cobas c701/702为例。同样也分为两个步骤。
第一步：确认光路清洁程度。更换标准光源，开机超过30分钟使光源稳定。维护菜单中执行手工清洁程序，解除仓盖和反应盘的电磁锁定，手工取下一联反应杯，将没有反应杯的反应盘转到光路上。也就是说光路上不能有反应杯。很多人看到这一步就明白了为什么7100/7180的光度值不高于19000，而LaboSpect/Roche Cobas只有14000或16000的原因，区别就在于反应杯。

图3 标准光源

在卡笼中找到US-CONT板，卡笼在Hitaichi的资料中称为CPU Rack（CPU架），在Roche的资料称为Card Cage （卡笼）。测量TP7和TP8的电压，应该低于1.8V，新机器应该在1.6V左右。这个测试点对应340nm，电压越低，吸光度值越低，也就越好。同时长时间检测电压，五分钟内的电压变化不超过±0.001V，说明光路干净稳定。如果电压波动太大或高于1.8V，需要首先执行维护作业。
第二步：ADC时序调整。
ADC时序调整方法：与7100/7180类似，双踪示波器连接US-CONT板的TP6和TP8（地），这是ADC时序信号；TP7和TP8（地），这是LogAMP信号。
将SW2开关设为0，对应340nm。维护菜单执行反应杯清洗，延时1分钟后观察波形。注意一定要在反应盘旋转时观察判断，停止时不要判断。每联反应杯两端不参与判断。
曲线波形是Log AMP板过来的信号，前后两个波峰表示反应杯的杯壁，中间平坦的部分表示反应杯透光窗部分，我们需要注意这个平坦部分。方波是ADC时序，信号来自ADC传感器，也就是每联反应杯下面的锯齿挡片阻挡ADC传感器时产生的信号。
方波的下降沿距离反应杯杯壁上升沿的时间应该是4±0.5ms范围，否则就要调整US-CONT板的VR1电位器。注意要缓慢调整，每次调整要等待几个周期观察确认。
通过图4可以知道，光度计读点是在方波下降沿后2ms内完成的，这个位置就是反应杯正中心。

图4 LaboSpect008的ADC时序调整示波器示意图
Roche Cobas c503/c513的时序调整也是类似，只不过时序延时是4±0.2ms范围，如图5所示。

图5 Roche Cobas c503/c513的ADC时序调整示波器示意图

Roche Cobas c501/c502由于速度较慢与7100/7180的时序延时是一样的6-8ms范围，如图6所示。通过图7可以知道，光度计读点是在方波下降沿后1ms内完成的，这个位置就是反应杯正中心。不过要注意的是Roche Cobas c501/c502的线路板型号是HADC100板，示波器需要连接TP26和TP6（地）以及TP5和TP6（地）。

图6 Roche Cobas c501/c502的ADC时序调整示波器示意图

图7 Roche Cobas c501/c502的测光点示波器示意图

LogADC光电流调整方法：这个调整需要连接Service PC维修电脑，使用SSW软件进行调整。必须做完前面的步骤才能执行这一步。关于SSW软件不在这里描述，每个机型不同。Roche的机型SSW软件都在安装光盘内，可以选择安装。而Hitachi机型不太好搞，这里以Roche Cobas机型为例。
继续保持前面的准备条件，连接Service PC，启动SSW软件，登录并选择模块，进入Service选项中的LOG ADC Photoelectric Current Adjustment LogADC光电流调整。程序开始运算，完成后切断防护盖和反应盘的电磁锁定。这时需要拆除光路上的反应杯。按分析仪前仓的F1功能键，F1键的LED灯亮，完成调整后熄灭。然后按F2功能键完成。这时SSW软件上出现结果，一共四列13行。第一行是标题。
WaveLength列表示波长，对应340-800nm的12行。Abs表示吸光度，对应12行波长的吸光度值。这个数值的判断标准是每个波长必须在8000±300的范围。IREF（nA）是参比电流，这个只做参考不作为判断依据。IIN（nA）这是光度计电流，不同波长电流不同，需要大于下表的范围才是合格。

波长 [nm]	340	376	415	450	480	505	546	570	600	660	700	800
电流 (IIN) [nA]	30	15	66	194	194	253	253	253	194	302	233	92

图8 LOG ADC Photoelectric Current Adjustment 界面

调整结束后，在SSW软件的Service选项中点击LOG ADC Photoelectric Current Monitor LogADC光电流监测，按F1键直到指示灯亮。指示灯灭时，按F2直到指示灯亮。屏幕会显示LogADC的监测结果，应该满足上述要求。否则，需要评估维护是否到位，灯泡是否合格，线路板是否正常，然后重做 LogADC光电流调整。

得到满意的结果后，调整结束，取下标准光源，换回原来的灯泡，恢复其它部件。仪器投入正常使用前，执行光度计检查，确认与维护调整前的光度计比对有明显的改善，执行各项目质控，判断是否需要校准，校准必要的项目或全部项目。

仔细看完了，老郑辛苦！赞

又学到了

希望郑老大多发一些自己的经验  学到了

慢慢学习吧，太复杂了

多谢，郑工的无私分享。

谢谢老师！

感谢(*^_^*)

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