1.原理

在吸收紫外和可見(jiàn)電磁輻射的過(guò)程中，分子受激躍遷至激發(fā)電子態(tài)，大多數(shù)分子將通過(guò)與其它分子的碰撞以熱的方式散發(fā)掉這部分能量，部分分子以光的形式放射出這部分能量，放射光的波長(zhǎng)不同于所吸收輻射的波長(zhǎng)。

后一種過(guò)程稱作光致發(fā)光。分子發(fā)光包括熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光和散射光譜等。基于化合物的熒光測(cè)量而建立起來(lái)的分析方法稱為分子熒光光譜法。

由光源發(fā)出的光通過(guò)切光器使其變成斷續(xù)之光，通過(guò)激發(fā)光單色器變成單色光，此光即為熒光物質(zhì)的激發(fā)光。被測(cè)的熒光物質(zhì)在激發(fā)光照射下所發(fā)出的熒光，經(jīng)過(guò)單色器變成單色熒光后照射于光電倍增管上，由其所發(fā)生的光電流經(jīng)過(guò)放大器放大輸至記錄儀。一個(gè)激發(fā)，一個(gè)發(fā)射，采用雙單色器系統(tǒng)，可分別測(cè)量激發(fā)光譜和熒光光譜。目前國(guó)內(nèi)外熒光光譜儀示意圖如圖一：

圖一 熒光光譜儀原理示意

2.分類

熒光光譜儀是測(cè)定材料發(fā)光性能的基本設(shè)備。 通用熒光光譜儀大致可分為3種：

(1) 基本型：在200-800 nm的紫外可見(jiàn)波段的穩(wěn)態(tài)光譜儀。

(2) 擴(kuò)展型：覆蓋200-1700 nm波段的紫外可見(jiàn)-近紅外穩(wěn)態(tài)光譜儀。

(3) 綜合型：覆蓋上述兩個(gè)波段，同時(shí)可測(cè)瞬態(tài)光譜的光譜儀。

3.主要用途

(1)熒光激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜;

(2)同步熒光(波長(zhǎng)和能量)掃描光譜;

(3)3D(Ex Em Intensity) ;

(4)Time Base和CWA(固定波長(zhǎng)單點(diǎn)測(cè)量);

(5)熒光壽命測(cè)量，包括壽命分辨及時(shí)間分辨;

(6)計(jì)算機(jī)采集光譜數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)(Datamax和Gram32)。

4.發(fā)展歷史

第一次記錄熒光現(xiàn)象的是16世紀(jì)西班牙的內(nèi)科醫(yī)生和植物學(xué)家N.Monardes，1575年他提到在含有一種稱為“LignumNephriticum”的木頭切片的水溶液中，呈現(xiàn)了極為可愛(ài)的天藍(lán)色。在17世紀(jì)，Boyle(1626—1691)和Newton(1624—1727)等著名科學(xué)家再次觀察到熒光現(xiàn)象。之后熒光就引起了許多科學(xué)家的研究興趣，熒光分析方法也越來(lái)越多的被應(yīng)用到生物和化學(xué)分析當(dāng)中。

當(dāng)然熒光分析方法的發(fā)展，與儀器應(yīng)用的發(fā)展是分不開(kāi)的。總體來(lái)說(shuō)，熒光光譜儀自問(wèn)世以來(lái)經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展過(guò)程：

(1)手動(dòng)式;

(2)自動(dòng)掃描;

(3)微機(jī)化。

19世紀(jì)以前，熒光的觀察是靠肉眼進(jìn)行的，直到1928年，才由Jette和West提出了第一臺(tái)光電熒光計(jì)。光電熒光計(jì)的靈敏度是有限的，1939年Zworykin和Rajchman發(fā)明光電倍增管以后，在增加靈敏度和容許使用分辨率更高的單色器等方面，是一個(gè)非常重要的階段。1943年Dutton和Bailey提出了一種熒光光譜的手工校正步驟，1948年由Studer推出了第一臺(tái)自動(dòng)光譜校正裝置，到1952年才出現(xiàn)商品化的校正光譜儀器。

審核編輯黃宇