主题：【原创】关于DSC 的灵敏度的讨论

最近看到有人发帖：
最近，我们在考察差示扫描量热仪仪器，发现各家厂商的指标很乱，有的厂商说是灵敏度达到0.04uW，有些说达到0.01uW，然后，每家的定义又不太一样，不知道关于灵敏度有没有明确的定义？如何测试验证？大家知道的每家的实际测试灵敏度的情况如何？

呵呵，这的确是非常重要而又让人十分困惑的问题。在中国经济迅猛发展的时候，难免假话、假货泛滥一时。在这样的时代，我们分析人都肩负着求真的使命。可是就是求真的分析仪器本身就真假难辨啊！灵敏度作为仪器重要的指标，是一个很好的切入点，我就尝试着做做功课，来个抛砖引玉吧！

在这外事不决问google，内事不决问百度的时代，我就不信还会有回答不了的问题啊？百度一下，对灵敏度的定义是这样说的：“灵敏度的定义：灵敏度指示器的相对于被测量变化的位移率”。比较好理解的例子就是“耳机的灵敏度反映的是在同样的响度的情况下，需要输入的功率的大小。耳机灵敏度越高所需要的输入功率越小，在同样功率的音源下输出的声音越大.”

相对我们DSC，就应该是测量“热”流入或者流出样品的最小能检测的程度？可是世界上没有能测“热”的传感器，所有的传感器都是热电偶，测量的都是温度或者温度变化引起的电流、电功变化？这样的情况下DSC的纵坐标都习惯用uw表示。但是DSC的测定的最小变化，受到样品量、升温速率等一系列因素的影响实在不是一个好说的指标。那么我们找找网络上各厂家自己的官方网站是如何描述自己的DSC的灵敏度的吧：

首先我们找到了问题中说的高达0.04uW的这家瑞士公司：
http://www.mtchina.com/category.aspx?Product_Class_ID=101

“配置HSS7的DSC823e荣获2006年R&D 100大奖。“DSC823e的灵敏度比现有市场上别的最好的DSC高五倍。如此佳的灵敏度使得该DSC将可代替许多微量热仪的应用。这的确是一个将会屹立几十年的里程碑式的改进。”在一些明显是广告的网站也能看到更加精彩的宣传，甚至图谱都很实在，只是0.01K/分钟的数据是在太夸张了，我们用户怎么重复验证啊！哪位有功力又有功夫重复一下发出来给大家看看啊：http://www.lpchinaonline.com/ShowArticle.asp?ArticleID=3121。

无论如何，初看上去该公司仪器给人的感觉好极了：哇！R&D 100大奖哦！比市面上最好的DSC高5倍呀！真是太棒了！甚至能取代许多微量量热的仪的工作，要知道微量量热可是到nW级量热，而且是绝对量热体系，和DSC的相对量热完全不同的概念啊。这绝对是我见过DSC中指标最高的，真是人类DSC历史上重大进步！不用说，就它啦。

可惜的是我们在该网站看不到更多具体的介绍，又要注册后才看到一些技术通讯，还是象广告的嫌疑，具体的灵敏度指标我们看不到。
于是我们找厂家的代表，更新了，823变成了DSC1，不过说是核心技术和指标没有变，在销售给我们的报价单中，我们终于能看到了这个指标：
“DSC 1/400 专业型  …… Calorimertric Sensitivity(量热灵敏度):  0.04uW; ”

可是很有趣的是我们在其样本上（如下图一）看到的完全不同的说法：

为什么对应于他们的 0.04uW甚至  0.01uW 英文说明是Resolution？为什么样本上的Resolution在报价单中就变成了灵敏度？还是英文的Resolution到了中国就变成了灵敏度？又或者是Resolution（分辨率）和（Sensitivity）灵敏度就是一个意思？在该页面也能看到一个灵敏度的词Senstivity，可是确归属在一个TAWN下面，谁也看不懂啥意思。厂家对此的解释也是语焉不详，说是国际热分析学会的指标。问他们验收吗，又说不能随机提供该样品，是一个结晶，不稳定。困惑中……

后来有竞争厂商提供资料如下，分析该数据的意义，我认为比较接近真实情况：
“区分分辨率（Resolution）和灵敏度（Sensitivity），数字分辨率（Digital Resolution）和分辨率（Resolution）？数字分辨率为16000000个点和0.04uW的分辨率: 在不考虑时间和数据储存空间的条件下，一个实验测试数据最多可有16000000个点。这样按该仪器最大量程（±350mW）算，即理论上量程为700mW。这样700／16000000»0.04uW。所以该指标是一个理论计算值，没有实际意义！”（下图二）


困惑？没有意义？于是，我们就找找他们的竞争对手吧。不怕不识货，就怕货比货啊。“比现有市场上别的最好的DSC高五倍”。嗯，0.04uW的五倍是0.2uw, 看看他们认同的市面上最好的DSC是谁家？

结果我们找到2个厂家，3个型号，分别如下：

http://las.perkinelmer.com.cn/Content/RelatedMaterials/Brochures/BRO_DiamondDSC.pdf

这是一个美国老牌的热分析供应商，Diamond DSC标出的灵敏度指标为0.2uW。，功率补偿的设计特点非常独特。高速的升降温速率对等温结晶等的研究很有吸引力。而且样本直接在网站公布，有魄力！

可惜自从2002年，因为调制DSC的官司赔了1740美元给下一个厂家后，有了些一蹶不振的意思。关了大部分自己的热分析生产线后，代理了一个日本品牌5年最近刚刚又分家了。公司的宣传、服务意识都差了其他公司很多。

http://www.tainstruments.com.cn/product.aspx?id=15&n=1&siteid=12
这同样是一个美国公司，该公司的DSC Q200和Q2000灵敏度都标称是0.2uW，而且仪器的各部分都介绍的非常详细（如下图）。公平的说， 该公司的技术资料是最开放的，每个部分都可以单独观看，样本点击就链结到了，英文样本上指标和中文完全一样逐字翻译。10分钟左右的DVD介绍了他们DSC的研发、生产、工作状态和性能，e-Training的DSC部分培训甚至我们不是注册用户都可以自由观看，对初学者真是太重要了，近一个小时的学习，我特别喜欢第十五章节部分对样品制备的介绍，可以反复观看。唯一的遗憾都全是英文介绍，不过对照动画演示倒是学英文的好教材。有普通话版本和更多教程，就必须买了仪器注册才可以看了。

http://webex.tainstruments.com/DSC_QuickStart/2000QS.html
该公司说自己是近代热分析仪器诞生以来一直的世界第一供应商，全球和中国都有最多的用户，我看到他们用户列表最新型号Q系列DSC的中国大陆用户都已经超过400家？有谁见过比他们更多用户的厂家吗？

而且他们和上一家都推荐一个重要衡量DSC的指标，即用随机提供的用来作温度校正的金属铟的信号响应值：锋高比峰的一半的宽来验证仪器，峰高代表了灵敏，半峰宽窄代表了分辨率好。正好这几家都提供了该指标，总结如下：
DSC1 FRS 5    DSC1 HSS7    Diamond      Q200     Q2000
    17           6.9     17.6       30       60

另外在中国也很活跃的还有一家德国公司，我的印象中他们高温的联用卖的很多，但是DSC好像没有他们说话的分量。有听说他们宣称自己的DSC灵敏度是0.1uW， 明显是市场宣传的工具罢了。在如下的他们网站得不到任何证明，连个样本都看不到。我对这样遮遮掩掩的公司没有好的印象：
http://www.ngb-netzsch.com.cn/products/dsc/dsc204f1.html
DSC 204 F1 Phoenix® - 技术参数
可选配超高灵敏度的 μ型传感器