2荧光光谱仪.ppt

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1、荧光分光光度计及光谱测试主讲人：何鑫五邑大学应用物理与材料学院光电子专业实验一荧光概述二荧光分光光度计构造及其原理三荧光光谱分析主要内容装在“桶”中的发光基团对蓝色光照特别敏感。当它受到蓝光照射时，会吸收蓝光的部分能量，然后发射出绿色的荧光。利用这一性质，生物学家们可以用绿色荧光蛋白来标记几乎任何生物分子或细胞，然后在蓝光照射下进行显微镜观察。原本黑暗或透明的视场马上变得星光点点——那是被标记了的活动目标。对生物活体样本的实时观察，在绿色荧光蛋白被发现和应用以前，是根本不可想象的。而这种彻底改变了生物学研究的蛋白质，最初是从一种

2、广泛生活于太平洋海域的发光水母体内分离得到的。绿色荧光蛋白分子的形状呈圆柱形，就像一个桶，负责发光的基团位于桶中央，因此，绿色荧光蛋白可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。某些物质受到光照射时，吸收某种波长的光之后，会发射出比原来吸收波长更长的光，当激发光停止照射，这种光线也随之消失，此种光称为荧光(fluorescence)。一概述本实验介绍的荧光是指物质在吸收紫外光和可见光后发出的波长较长的紫外荧光或可见荧光。除了紫外光和可见光能激发荧光外，其它的光如红外光、X射线也可能激发荧光。紫外-可见分光光度计:光源样品池单色器检测

3、器数据处理仪器控制荧光(磷光)分光光度计:光源样品池激发单色器检测器数据处理仪器控制发射单色器二荧光分光光度计构造101.光源的要求：发射强度足够且稳定的连续光谱光辐射强度随波长的变化小有足够长的使用寿命2.氙灯光源常用气体放电灯类型：氙灯光源高压汞光源波长范围：200~1000nm工作压力：5~20atm启动电压：20~40KV使用寿命：1000~2000h最广泛应用的连续光源：发射波长范围宽发射光强度大3.高压汞灯光源应用广泛的线光源：253.7296.5302.2312.6313.2365.0365.5366.3404.7

4、435.8546.1557.0579.0(nm)12三.单色器四.检测器光电倍增管放大倍数：2n~5n;n=10,103~107，最大108~109五.样品池：液池、固体槽激发单色器、发射单色器日立荧光光谱仪F-4600日立荧光分光光度计以其高灵敏度、快速的波长扫描，实用的预扫描功能，独特的光栅和水平狭缝光路设计而著称于世。适用于高灵敏度的荧光痕量分析，应用于材料，生命科学等高科技领域，和质控，教学等常规分析领域,测试发光材料的激发和发射光谱。F-4600荧光光谱仪三荧光光谱分析图(Ba,Ca,Mg)10(PO4)Cl2:Eu2

5、+的激发光谱(a)和漫反射光谱（b）最强激发谱峰位于365nm，而漫反射率最低处却在240～340nm之间激发光谱是通过测量荧光材料的发光能量随波长（或频率）变化而获得的光谱，反映的是不同波长的光激发材料时引起的荧光的相对效率。激发光谱与吸收光谱是有差别的，因为并不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。激发光谱对分析发光的激发过程具有重要意义。1激发光谱(excitationspectrum)发射光谱表示发光的能量按波长(或频率)的分布。发射光谱不仅与激发光的强度及波长密切相关而且直接反映激活离子的价态、电子跃迁，有时还反映

6、出激活离子所处的晶格位置，类似与人类的指纹，是发光材料独具的特征。2发射光谱(emissionspectrum)图一些发光材料的发射光谱通常发光材料的光谱分带谱和线谱两种。典型的谱线形状有洛伦兹、高斯形等（不同的物理机理）Sr1-yEuySi2O2-zN2+2z/3荧光材料激发和发射光谱图(λex=370nm,λem=530-550nm)2021结论22对于发光材料来说，辐射时间反映发光过程的本质。发光和其它光发射现象的根本区别就在于它的持续时间，来自于各种高能量状态的寿命。荧光寿命测定可以获得有关电子在发射能级的停留时间，可以

7、获得有效的非辐射弛豫过程等信息。某个能级的平均荧光寿命可表示为：其中，是从荧光发射能级到基态的辐射跃迁几率，是跃迁能级间非辐射跃迁几率。寿命的测试：用紫外光源、D65荧光灯、或氙灯的一定照度光，照射待测的发光材料，停止激发，自动定时测试出不同的衰减时间的发光亮度值，数据的采集一般用荧光光谱仪绘出该发光材料的发光衰减曲线。通过曲线的拟合方程可以表征出发光材料的余辉特性。被大多数研究者所采用的余辉特性可表示为：3发光寿命Sr1-yEuySi2O2-zN2+2z/3y0.0010.0050.010.030.050.100.20τ1(μ

8、s)0.030.120.180.200.160.150.12τ2(μs)0.890.890.870.810.750.700.62表Sr1-yEuySi2O2-zN2+2z/3荧光材料荧光寿命(λex=370nm,λem=535nm)图Sr1-yEuySi2O2-