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时间:2020-04-20
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1、PlanarLaserInducedFluorescence平面激光诱导荧光技术目录PLIF的介绍1PLIF的原理2PLIF的检测系统3PLIF的应用及展望4平面激光诱导荧光技术PLIF介绍激光(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation,缩写为laser)是指窄幅频率的光辐射线,通过受激辐射放大和必要的反馈共振,产生准直、单色、相干的光束的过程及仪器。激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。平面激光诱导荧光技术PLIF介绍荧光:
2、当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出出射光(通常波长比入射光的的波长长,在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。平面激光诱导荧光技术可见光波长的红绿蓝激光(635nm,532nm,445nm)长颈瓶中不同尺寸的硒化镉(CdSe)量子点在紫外线的照射下发出荧光平面激光诱导荧光技术PLIF介绍PLIF(PlanarLaserInducedFluorescence)即所谓的“平面激光诱导荧光”。所有应用片状光源照明,对被测对象所发出的由这种片状光源所激发(诱导)的荧光信号进行
3、探测的实验技术都可以称作PLIF。平面激光诱导荧光技术PLIF原理激光诱导荧光光谱利用一束脉冲激光将特定分子(或离子)由电子基态激发至激发态,稍后测量分子由电子激发态驰豫放出的光子,扫描激发激光的波长使它通过分子的吸收谱带,就可以把荧光强度描绘成激发激光波长的函数,得到激发光谱(Excitedspectroscopy)。平面激光诱导荧光技术PLIF原理荧光光谱的作用从荧光的分布,可以探测样品粒子的种类;从荧光的强弱,可得知粒子的浓度以及温度;利用其空间分辨性还可以测量粒子的空间浓度/温度分布。与普通的荧光光谱技术相比,具有更高的灵敏度、信噪比和光谱分辨率等优点,而且测量样品时无需进行复杂的预
4、处理,便于在线分析。平面激光诱导荧光技术PLIF检测原理图平面激光诱导荧光技术PLIF优点高空间分辨:可达到微米量级。快速时间响应:时间分辨最高可达纳秒量级,可对自由基等瞬态物质寿命进行检测。高灵敏度:探测下限最高可达106个粒子/cm3。干扰小:通过激光激发,而不涉及接触式的探针等器件,对等离子体,燃烧等干扰相对较小。平面激光诱导荧光技术LIF检测系统LIF检测系统主要包括激光器、检测光路、光电探测器、信号处理模块。目前常用的激光器是气体激光器,该类激光器结构简单、价格低廉,对应于这些激光器的发射波长,有很多商品化的荧光探针。激光诱导荧光检测器为正交型,即入射光、流动池和荧光检测三者相互垂
5、直。平面激光诱导荧光技术OpticalconfigurationofZetalif2000LIFD(Picometrics,France)平面激光诱导荧光技术LIF分类TextTextTextTextTextText测量目的测量物质液体LIF气体LIF燃烧LIF测量手段示踪LIF产物分析LIF浓度测量温度测量LIF分类平面激光诱导荧光技术举例:示踪平面LIF技术采用YAG激光器的倍频532nm激光作为激发源。由于自然界中只有某些特殊的高分子有机染料分子可以被532nm激光激发而发出荧光,人们就用这种有机染料分子作为示踪物质加入到所要研究的流场中,观察并测量荧光信号的性质。液体混合中的高分辨激
6、光诱导荧光成像测量平面激光诱导荧光技术激光光源来照明流场,流场中的荧光示踪剂会吸收激光能量并辐射出更长波长的光。在图像采集系统(如PIV相机)的镜头前放置截止滤光片,就可以得到荧光的强度信息。而荧光的强度是与激光能量及示踪剂浓度/温度相关的函数,因此我们可以由该函数计算得到定量浓度/温度信息。平面激光诱导荧光技术研究课题组主要研究领域及成就DovichiN.J.发明了壳流检测池,随后的LIFD单分子检测都是在此基础上完成的,对LIFD的应用作出了卓越贡献。SoperS.A.主要研究领域包括:荧光探针、分子生物学、微分析仪器等,较多采用近红外激光诱导荧光监测器。IssaqH.J.毛细管电泳协会
7、的创始人之一。在激光诱导荧光检测方面主要从事紫外激光诱导荧光检测。SweedlerJ.V.领导BiotechnologyCenter,同时是BeckmanInstitute客座教授。主要研究波长分辨激光诱导荧光检测技术。MathiesR.A.毛细管电泳装置的先驱,发明了“fluorescentenergy-transferlabelsusedtosequencethehumangenome”。关亚风主要研究以
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