三維熒光光譜原理

三維熒光光譜則是由激發(fā)波長（y軸））一發(fā)射波長（x軸）一熒光強(qiáng)度（z軸）三維坐標(biāo)所表征的矩陣光譜（Excitation—Emission—Matrix Spectra），也叫總發(fā)光光譜 （Total luminescence Spectra）。通常的熒光光譜是熒光強(qiáng)度對發(fā)射波長掃描所得的平面圖。很顯然，三維熒光光譜技術(shù)不僅能夠獲得激發(fā)波長與發(fā)射波長，同時(shí)能夠獲取變化時(shí)的熒光強(qiáng)度信息。

物質(zhì)的熒光強(qiáng)度F與激發(fā)光的波長和所測量發(fā)射光的波長有關(guān)，將F的數(shù)據(jù)用矩陣形式表示，行和列對應(yīng)不同的激發(fā)光波長和發(fā)射光波長，每個(gè)矩陣元分別為該激發(fā)光、發(fā)射光波長的熒光強(qiáng)度F，稱之為激發(fā)—發(fā)射矩陣，簡稱EEM。描述熒光強(qiáng)度及同時(shí)隨激發(fā)波長和發(fā)射波長變化的關(guān)系圖譜即為三維熒光光譜。三維熒光光譜有兩種表示形式。

三維熒光光譜的表示方法

三維熒光光譜圖的表示方式有兩種，即三維投影圖和等高線熒光光譜圖。

三維投影圖

三維熒光光譜收集了試樣的總熒光數(shù)據(jù)，它是一系列的熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜的匯集。由計(jì)算機(jī)收集掃描數(shù)據(jù)，通常以發(fā)射波長作為x軸，激發(fā)波長作為y軸，熒光強(qiáng)度作為z軸而構(gòu)成三維投影圖．作圖時(shí)y軸的激發(fā)波長可以由小到大，所得的為正面圖，也可以由大到小，所得的為背面圖。

人血漿在pH為7.40（磷酸鹽緩沖溶液）水溶液中，于23℃溫度下記錄的總熒光三維投影正面圖。此體系的最強(qiáng)熒光峰在紫外光區(qū)，而在可見光域的熒光強(qiáng)度則低的很多。

等高線光譜圖

在計(jì)算機(jī)收集總熒光掃描數(shù)據(jù)之后，用計(jì)算機(jī)的某種程序或用三維自動(dòng)繪圖儀，以發(fā)射波長為x軸，激發(fā)波長為夕軸，把熒光強(qiáng)度相等的點(diǎn)用線連接來起，則在平面上形成等高線圖，稱為等高線熒光光譜圖。

三維熒光光譜能測什么

1）用血液的等高線熒光光譜檢查人體的健康情況。人類的血液由多種成份組成，但只有幾種成份對總熒光有影響。當(dāng)人體的情況出現(xiàn)問題時(shí)，總熒光的可見光譜部分就有相當(dāng)顯著的變化。在積累大量主要成份的熒光光譜數(shù)據(jù)的情況下，從血液的等高線熒光光譜圖就可以對病情進(jìn)行了解和診斷。

2）三維熒光光譜幫助解決刑事案件。三維熒光光譜對于兩種汽油樣品是否相同，較之氣相一液相色譜具有更強(qiáng)的辨別能力，尤其是采用光譜相減法對刑事案件的確證確實(shí)大有幫助。例如，在一縱火案的現(xiàn)場獲得了一些未盡燃燒的少量汽油樣品，而從嫌疑犯處亦獲得汽油樣品。為確證案犯，可進(jìn)行三維熒光光譜相減法加以分析判斷。測定時(shí)，將兩個(gè)樣品分別溶于光譜純的己烷中配成25ppm的分析試液，進(jìn)行三維熒光光譜的測量，獲得總熒光的數(shù)據(jù)。然后由計(jì)算機(jī)對這兩個(gè)樣品的三維熒光光譜進(jìn)行相減，得出減余光譜。如果這兩種樣品是同一來源，則所得的減余光譜將是平坦的，任何一點(diǎn)的熒光強(qiáng)度都基本上等于零．如果這兩種樣品并非來自同一來源，則所得的減余光譜將不是平坦的，而有不少小“山包”。
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