一.熒光測量原理
當某種物質(zhì)經(jīng)某種波長(cháng)的入射光(通常是紫外線(xiàn)或 X 射線(xiàn))照射,吸收光后進(jìn)入激發(fā)態(tài),并且立即激發(fā)并發(fā)出比入射光的波長(cháng)長(cháng)的出射光(通常在可見(jiàn)光波段),這種光被稱(chēng)為熒光。物質(zhì)熒光的產(chǎn)生是由在通常狀況下處于基態(tài)的物質(zhì)分子吸收激發(fā)光后變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),這些處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩定的,在返回基態(tài)的過(guò)程中將一部分的能量以光的形式放出,從而產(chǎn)生熒光。
不同物質(zhì)由于分子結構不同,其激發(fā)態(tài)能級的分布具有各自不同的特征,這種特征反映在熒光上表現為各種物質(zhì)都有其特征熒光激發(fā)和發(fā)射光譜,因此可以用熒光激發(fā)和發(fā)射光譜的不同來(lái)定性地進(jìn)行物質(zhì)的鑒定。在溶液中,當熒光物質(zhì)的濃度較低時(shí),其熒光強度與該物質(zhì)的濃度通常有良好的正比關(guān)系,即IF=KC,可進(jìn)行熒光物質(zhì)的定量分析。
測量熒光測試樣品時(shí),樣品池中設計了插槽可專(zhuān)門(mén)用于放置熒光濾光片,可依據需求更換不同的濾光片配置??蛻?hù)在選擇中可依據測量物質(zhì)選擇激發(fā)光源和熒光濾光片,可采用激光也可采用專(zhuān)用熒光LED光源或汞燈,而通常濾光片的截至度到 OD3 已能滿(mǎn)足大部分需求。
圖 1 用樣品池進(jìn)行熒光測量示意圖
對于能夠直接發(fā)出熒光的物質(zhì),可以通過(guò)測量其熒光強度來(lái)進(jìn)行定量分析。具體方法包括:
1.直接比較法:
配制已知濃度的標準溶液,并測量其熒光強度。
將待測樣品進(jìn)行適當的前處理或分離除去干擾物質(zhì)后,測量其熒光強度。
通過(guò)比較待測樣品與標準溶液的熒光強度,可以計算出待測樣品中熒光物質(zhì)的濃度。
2.標準曲線(xiàn)法:
將一系列已知濃度的標準溶液進(jìn)行熒光強度測量。
以熒光強度為縱坐標,熒光物質(zhì)濃度為橫坐標,繪制標準曲線(xiàn)。
測量待測樣品的熒光強度,并根據標準曲線(xiàn)求出待測樣品中熒光物質(zhì)的濃度。
二.應用系統介紹
(1)發(fā)光源:能夠輸出穩定功率以及且連續光譜的輻射源,可采用200~400nm的紫外光區、400~850nm的可見(jiàn)光區。
(2)樣品池:用于放置待檢測樣品,常用直接盛放樣品的器件為石英比色皿,厚度一般為10mm,可選配熒光濾光片。
(3)檢測設備:集成光學(xué)分光器件和能實(shí)現光電轉化的探測器。本此測量應用推薦鑒知技術(shù)的SR50C光纖光譜儀。
(4)顯示器:連接光譜儀和筆記本電腦,顯示測量過(guò)程中的數據,搭配使用鑒知技術(shù)自主研發(fā)的上位機軟件。
圖2 熒光測量應用系統圖
熒光測量通常使用熒光光譜儀或熒光光度計等儀器進(jìn)行。鑒知技術(shù)SR50C光纖光譜儀可以搭配激光器使用能夠調整激發(fā)波長(cháng)和檢測波長(cháng),并測量熒光信號的強度等特征參數。鑒知技術(shù)SR50C光纖光譜儀還配備了高分辨率的光柵、檢測器和數據處理系統,能夠提供高精度的熒光光譜數據。
·體積小,重量輕,分辨率高
·靈敏度高,適用于微量元素分析
·測量準確性和一致性高