荧光光谱检测技术

《荧光光谱检测技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、荧光光谱技术是一种重要的光电检测技术，具有许多独特优势，选题合理。请尽快确定课题完成方式，完善相关技术路线，开展课题调研论证工作。80荧光光谱检测技术荧光光谱技术是一种重要的光电检测技术，特别是在物质种类检测中有着重要的应用。它是对辐射能激发出的辐射强度进行定量分析的发射光谱分析方法。物体经过叫短波长的光照射后辐射岀较长波长的光，这种光就是荧光，最常见的口光灯的发光原理就是物质吸收较短波长的光(紫外光)能量辐射出较长波长的光(可将光)的现象。一、荧光光谱检测技术原理通常条件下，分子处于单重态的基态。分子受到紫

2、外至红外激励的光子入射作用后，分子得到受激而引起电子能级的跃迁或振动和转动能级的跃迁，分子受激后，处于电子激发的单重态的某种振动激发态(vH0)的分子(见图1)或通过内部转换(InternalConversion)和振动弛豫(VibrationalRelaxation)的非辐射，相继发射荧光光子，回到电子基态得到荧光光谱加/；或通过激发单重态Si和激发三重态Ti间的系间窜越(IntersystemCrossing)和振动弛豫至Ti(v=0),放出能量回到基态S0(v=0,1)得到荧光光谱的光子/比.o图1光致

3、发光系统部分每一种物质的分子或原子结构是独一无二的，原子能级图也就有不同的分布，原子能级跃迁也就会辐射出不同频率的电磁波，就好比是人的指纹；每一种物质的荧光效应都有其特定的吸收光的波长和发射的荧光波。利用这一特性，可以定性鉴别物质。研究分子的荧光光谱可为研究分子的微观结构、分子的构彖特点及变换情况提供帮助。任何发荧光的分子都具有两个特征光谱:荧光激发光谱(ExcitationSpectrum)和荧光发射光谱(EmissionSpectrum)o它们是荧光分析法进行定性和定量分析的基本参数和依据，也是荧光光谱稳

4、态分析中的两个基本特征。二、荧光光谱检测技术的特点1•灵敏度高荧光光谱检测分析有着极高的灵敏度。与常用的紫外一可见分光光度法比较，荧光是从入射光的直角方向检测，即在相对的暗背景下检测荧光的发射，而分光光度法是在人射光的直线方向检测，即在亮背景下检测暗线。因此一般荧光检测分析的灵敏度要比分光光度法大2・3个数量级。例如，对易致癌的3,4苯并花(3,4-Benzopyrene)的测定，若釆用分光光度法，可检测到10'数量级；而釆用荧光法可以达到KT数量级。2选择性强荧光光谱包括激发光谱和发射光谱。所以荧光法既能依

5、据特征发射，又可按照特征吸收，即用激发光谱来鉴定物质.假如某几种物质的发射光谱相似，可从激发光谱差异区分它们。若其吸收谱相同，则可用发射谱将其区别。因此，与只能得到待测物质的特征吸收光谱的分光光度法相比，在鉴定物质时，荧光法选择性更强。3.样品用量少及方法简便由于灵敏度高，所以可大大减少样品用量。特别在使用微量样品时，效果明显。例如用荧光法测定蛋白质中色氨酸的含量时，只用40ug的样品即可。另外荧光分析方法简便，快速。4•能提供较多的物理参数可提供包括激发光谱、发射光谱及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振

6、等许多物理参数.这些参数反映了分子的各种特性，且通过它们可以得到被研究分子的更多信息，这也是分光光度法不能相比的地方。5,环保特点具备环保性，试验后的样品不污染环境，绿色检测手段，将会获得不断推广。三、荧光光谱检测技术的应用由于荧光光谱检测具有如上诸多优点，所以在工程应用中有着广泛的应用，如在食品加工过程中用于食品安全的监测、地质学中用于石油矿物勘探、土壤矿物成分的测定以及物质中微量元素的检测等等。1.用于元素种类的定性分析由Moseley定律可知：其中，K和S为常数，Z和入分别为元素的原子序数和荧光的波长。

7、由上式可得待测元素产生的荧光波长入与其原子序数z—一对应。由此就可用所测得的荧光波长来推算出所测元素的种类。1.用于定量分析荧光光谱检测技术不仅可以用于元素的定性分析，还能用于元素的定量分析。初级X射线照射试样，使待测元素产生次级X射线荧光，若元素和试验条件一致，次级X射线荧光的强度h与分析元素的质量百分浓度Ci的关系可以用下式表示：I严KXg式中：um,K为常数。在一定条件下（如样品组成均匀、表面光滑平整且元素间无相互激发），X射线荧光强度与分析元素含量之间存在线性关系，从而可以进行定量分析。参考文献［1］

8、刘铁根•光电检测技术与系统（M）,机械工业出版社,2009［2］杨洋•乙酸分子缔含结构的荧光光谱分析［D］:［硕上学位论文］.南京:南京理工大学物理系,2006.［3］杨家福•原子物理学（M）,高等教育出版社，2005［4］钱原辂等，X射线荧光光谱检测技术及其研究进展［J］,2011