分子熒光光譜儀是一種通過(guò)檢測(cè)物質(zhì)受激發(fā)后發(fā)射的熒光特性進(jìn)行定性與定量分析的儀器。其核心部件包括無(wú)臭氧Xe燈光源和平面光柵光譜計(jì),采用Czerny-Turner光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)200-950nm全波長(zhǎng)范圍內(nèi)的準(zhǔn)確激發(fā)與發(fā)射檢測(cè)。該儀器配備光電倍增管與光電二極管雙檢測(cè)系統(tǒng),具備±0.5nm波長(zhǎng)精度和1ms到160s可調(diào)積分時(shí)間,適合紫外到可見光波段的高靈敏度分析。
分子熒光光譜儀的工作原理基于分子在吸收特定波長(zhǎng)的光子后,從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài),隨后在返回基態(tài)的過(guò)程中釋放熒光。這一過(guò)程涉及電子的躍遷和能量的轉(zhuǎn)換,熒光光譜儀通過(guò)測(cè)量樣品發(fā)出的熒光強(qiáng)度和波長(zhǎng)分布,來(lái)分析樣品的成分和性質(zhì)。
分子熒光光譜儀主要由以下部件組成:
光源:提供激發(fā)光,通常是氙燈、高壓汞燈或激光器。光源需要具備足夠的強(qiáng)度、在所需光譜范圍內(nèi)有連續(xù)的光譜、強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)(即光源的輸出是連續(xù)平滑等強(qiáng)度的輻射)以及穩(wěn)定的光強(qiáng)。
單色器:用于選擇特定的激發(fā)光波長(zhǎng)和分離選擇熒光發(fā)射波長(zhǎng)。單色器一般為光柵或?yàn)V光片,需要兩個(gè),一個(gè)用于選擇激發(fā)光波長(zhǎng)(激發(fā)單色器),一個(gè)用于分離選擇熒光發(fā)射波長(zhǎng)(發(fā)射單色器)。
樣品池:放置樣品的地方,通常為石英皿,要求樣品澄清透明。
檢測(cè)器:測(cè)量熒光強(qiáng)度,通常采用光電倍增管(PMT)、CCD或二級(jí)陣列管等。熒光的強(qiáng)度通常比較弱,因此要求檢測(cè)器有較高的靈敏度。
顯示裝置:用于顯示和記錄測(cè)量結(jié)果,如計(jì)算機(jī)、記錄儀等。
使用與維護(hù)要點(diǎn)
樣品準(zhǔn)備:使用石英比色皿(玻璃會(huì)吸收紫外光),樣品濃度適中(避免濃度猝滅)
儀器校準(zhǔn):定期用標(biāo)準(zhǔn)熒光物質(zhì)校準(zhǔn)波長(zhǎng)與強(qiáng)度
光路維護(hù):保持樣品室清潔,避免灰塵進(jìn)入;定期檢查單色器與檢測(cè)器,防止受潮
安全操作:避免強(qiáng)光直射檢測(cè)器;氙燈啟動(dòng)后需預(yù)熱 30 分鐘,關(guān)閉后冷卻 15 分鐘再重啟
數(shù)據(jù)處理:注意扣除溶劑空白,熒光強(qiáng)度與濃度呈線性關(guān)系(低濃度范圍)