荧光光谱分析仪原理结构及测定注意事项
荧光光谱仪原理
荧光光谱仪原理荧光光谱仪是一种用于分析物质荧光特性的仪器,它可以通过激发样品产生荧光,并测量样品发出的荧光光谱,从而得到样品的结构信息和性质特征。
荧光光谱仪的原理主要包括激发光源、样品激发、荧光发射和检测系统四个部分。
首先,激发光源是荧光光谱仪的核心部件之一,它通常采用紫外光或可见光作为激发光源,通过激发样品中的分子或原子,使其处于激发态。
在激发光源的作用下,样品中的电子会跃迁到较高能级,形成激发态,这是产生荧光的前提。
其次,样品激发是荧光光谱仪原理的关键环节,样品吸收激发光后,其中的分子或原子处于激发态,随后会发生非辐射跃迁,返回到基态并释放出荧光。
样品的荧光发射过程是非常快速的,通常在纳秒到微秒的时间尺度内完成。
荧光发射是荧光光谱仪原理中的重要部分,样品发出的荧光光谱包含了丰富的信息,可以反映样品的结构、构型和环境等特征。
荧光发射的强度和波长分布是样品特性的重要指标,通过测量这些参数可以对样品进行定性和定量分析。
最后,检测系统是荧光光谱仪原理的最终环节,它用于测量样品发出的荧光信号。
检测系统通常包括光栅、光电二极管和信号处理部件,可以对荧光光谱进行高灵敏度和高分辨率的检测和记录。
总的来说,荧光光谱仪原理是基于样品在受到激发光源激发后产生荧光的特性,通过检测样品发出的荧光信号来获取样品的结构和性质信息。
荧光光谱仪在化学、生物、材料等领域具有广泛的应用,可以用于荧光标记、荧光定量分析、荧光成像等多种实验和研究中。
总结一下,荧光光谱仪原理是一种基于样品荧光特性的分析技术,通过激发样品产生荧光并测量其荧光光谱来获取样品的结构和性质信息。
荧光光谱仪在科学研究和实验分析中具有重要的应用价值,对于了解样品的组成、结构和功能具有重要意义。
荧光光谱仪使用说明书
荧光光谱仪使用说明书一、引言荧光光谱仪是一种用来测量样品发射光谱的仪器。
本使用说明书旨在帮助用户正确操作荧光光谱仪,以确保准确的测量结果和良好的实验效果。
二、仪器概述荧光光谱仪由光源、样品仓、光谱探测器、数据处理系统等组成。
光源提供激发光源,样品仓用于容纳待测样品,光谱探测器测量样品发射的荧光光谱,数据处理系统用于收集、显示和分析光谱数据。
三、操作流程1. 准备工作a. 将荧光光谱仪放置在平稳的台面上,确保光谱探测器不受外界干扰。
b. 接通电源并待仪器自检完成。
c. 检查样品仓的清洁状态,确保样品仓无灰尘和污渍。
2. 样品装载a. 打开样品仓盖,将待测样品放置在样品仓台面上。
b. 关闭样品仓盖,确保与样品的接触良好。
3. 参数设置a. 打开数据处理系统,在仪器界面上选择合适的测量模式,如荧光发射光谱或荧光强度分析等。
b. 根据实验需求,设置激发光源的波长、光强等参数。
4. 测量操作a. 点击“开始测量”按钮,仪器将开始激发样品并记录其发射光谱。
b. 在测量过程中,保持环境安静,避免其他光源的干扰。
5. 数据处理a. 测量完成后,数据处理系统将自动显示光谱图和相关数据。
b. 可以选择导出数据、打印光谱图等操作,以便进行后续数据分析。
四、注意事项1. 使用荧光光谱仪时,请务必遵循以下安全操作规范:a. 避免直接观察激发光源,以防眼睛受伤。
b. 在操作过程中,避免触摸仪器的感光部件,以免影响测量结果。
c. 在使用完毕后,准确关机并断开电源。
2. 使用前请阅读本使用说明书,确保了解仪器的组成和操作流程,并遵循说明书中的操作步骤。
3. 对于特殊样品的测量,建议在测试前了解样品特性,并进行合适的预处理,以确保测量结果的准确性。
4. 定期对荧光光谱仪进行维护保养,保证仪器的正常运行。
五、故障排除若遇到以下情况,请参照以下排除方法:1. 测量结果异常或无法测量:a. 检查光源是否正常工作,如需更换,请联系售后服务。
荧光光谱仪ppt课件
荧光光谱法特点
灵敏度高; 用量少; 选择好; 应用范围不如吸收光谱法广; 对温度、pH值等因素变化比较敏感;
荧光分析的基本原理
1.荧光的激发光谱:固定测量波长(选最大荧光 /发射波长),化合物发射的荧光(或磷光)强 度与照射光波长的关系曲线。
2.荧光光谱 :固定激发光波长(选最大激发/吸 收波长), 化合物发射的荧光(或磷光)强度与 发射光波长关系曲线。
获得分子信息(如测量分子内间距、决定键合平衡、 研究结构变化等);
医药研究(如研究膜结构和功能、确定抗体的形态、 研究生物分子的异质性、评价药物的相互作用、确 定酶的活性和反应、荧光免疫分析、监测体内化学 过程等);
环境监测(如水和空气中污染物的鉴别和计量等)。
荧光光谱仪的工作原理
对于某一荧光物质的稀溶液,在激发光的 频率、强度以及液层厚度不变时,此荧光 物质所发出的荧光强度与溶液的浓度成正 比。由此可以通过测定荧光强度来求出该 物质的含量。
荧光分析法所测量的是待测物质所发荧光光谱 仪
荧光光度 计
荧光光谱仪
主要内容
荧光光谱仪的工作原理 荧光光谱仪的结构
荧光产生的基本原理
荧光:某些物质吸收光能量后,可发射波长 与激发光波长相同或不同的光,当激发光源 停止照射试样,再发射过程立即停止,这种 再发射的光称为荧光(fluorescence)。
荧光分析法:通过测定物质分子产生的荧光 强度进行物质的定性与定量分析的方法。
3. 最大激发波长(λex)和最大荧光波长(λem)
荧光发射光谱 磷光光谱
荧光激发光谱
菲
λex
λem
200 260 320 380 440 500 560 620 室温下菲的乙醇溶液荧(磷)光光谱
荧光光谱仪原理
荧光光谱仪原理荧光光谱仪是一种能够测量物质发出的荧光光谱的仪器。
它利用物质受激发后发出的荧光光谱特性,对物质进行分析和检测。
荧光光谱仪的原理主要包括激发光源、激发光源选择器、样品槽、荧光检测器和数据处理系统等组成部分。
首先,激发光源作为荧光光谱仪的核心部件,其作用是激发样品分子内部的电子跃迁,使其从基态跃迁到激发态。
通常激发光源选择紫外光或蓝光,因为这些波长的光能够有效激发大多数物质的荧光发射。
激发光源选择器则用于选择合适的激发波长,并将其照射到样品上。
其次,样品槽是用来放置样品的地方,样品在激发光的照射下会发出荧光。
荧光检测器则用于检测样品发出的荧光信号,并将其转化为电信号。
荧光检测器通常包括光栅、光电倍增管等部件,能够对荧光光谱进行高效检测和分辨。
最后,数据处理系统对从荧光检测器中获取的信号进行处理和分析,得出样品的荧光光谱图像。
数据处理系统通常包括光电转换器、信号放大器、多道光栅等部件,能够对荧光光谱进行精确的测量和分析。
荧光光谱仪的工作原理是基于样品受激发后发出的荧光光谱特性。
当样品受到激发光的照射后,其内部的分子会发生电子跃迁,从而产生荧光发射。
不同的样品由于其分子结构和化学成分的不同,会表现出不同的荧光特性,因此荧光光谱能够提供有关样品成分和结构的信息。
荧光光谱仪在生物医药、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用。
例如,在生物医药领域,荧光光谱仪可以用于药物分析、蛋白质检测等方面;在环境监测领域,荧光光谱仪可以用于水质检测、大气污染物分析等方面;在食品安全领域,荧光光谱仪可以用于食品添加剂检测、农药残留检测等方面。
总之,荧光光谱仪通过测量样品发出的荧光光谱,能够提供有关样品成分和结构的信息,具有高灵敏度、高分辨率、快速分析等优点,因此在科学研究和工程技术领域有着重要的应用价值。
希望本文对荧光光谱仪的原理有所帮助,谢谢阅读!。
荧光光谱仪结构
荧光光谱仪结构
荧光光谱仪是一种用于测量物质荧光光谱的仪器,其主要结构包括以下部分:
1. 光源:荧光光谱仪通常采用氙灯、汞灯或激光器等作为光源,其发出的光通过一系列光学元件使其能够较为均匀地照射到样品上。
2. 入射系统:入射系统包括准直透镜和滤光片等组成,其主要功能是调节光源的光线方向和选择特定波长的光以照射到样品上。
3. 样品室:样品室是装置样品的地方,通常包括一个样品槽和一个样品台。
样品槽用于容纳样品(通常为液体样品),样品台用于放置固体样品。
4. 检测系统:检测系统包括一个光电二极管(或光电倍增管)、光栅或光学滤波器等组成。
荧光光谱仪通过检测样品中荧光物质发射的光信号,并使用光电二极管(或光电倍增管)将光信号转化为电信号,然后通过光栅或光学滤波器选择特定波长范围内的荧光光信号进行检测和测量。
5. 数据处理系统:数据处理系统用于接收和处理检测到的荧光光信号。
通常,荧光光谱仪会将检测到的荧光强度与波长相关的数据进行收集和记录,并提供相应的数据分析和处理功能。
综上所述,荧光光谱仪的主要结构包括光源、入射系统、样品
室、检测系统和数据处理系统。
这些组成部分共同协作,使荧光光谱仪能够准确地测量和分析荧光物质的光谱信息。
荧光光谱法测定注意事项
荧光光谱法测定注意事项
(1)测汞含量时,打开仪器主机电源和顺序注射器电源,若汞灯不亮用点火激发一下。
测汞含量时,无需点火。
(2)检查元素灯光斑是否对正,用调光器进行调节。
(3)测试完毕后要进行清洗,点击清洗程序,把载流、还原剂毛细管放入清水中,点清洗。
清洗时,可以用不点火方式清洗仪器。
(4)清洗完毕后,再关闭软件,关主机电源和顺序注射器电源,松泵管压块,关电脑,关氩气。
(5)样品管、容量瓶和一切用过的器皿,凡是需要再次使用的,都要清洗干净,并用10%硝酸浸泡、清洗干净之后再用。
(6)因仪器的测定灵敏度较高,需特别注意各方面的污染。
(7)如果样品基体较为复杂,应尽可能先排除干扰。
(8)安装元素灯时,灯插头凸处一定要同插座的凹处吻合,且不要带电插拔,否则会损坏仪器。
(9)在测试时要先开气瓶,以防止液体倒灌,腐蚀气路系统。
(10)泵管的维护要得当,注意管压头松紧程度合适,不要让泵管空载运行。
注意泵管一定要无泄漏。
(11)如遇突然停电,就关掉电源开关,关紧氩气瓶阀门,等来电了再重新开始测试。
x射线荧光光谱仪结构
x射线荧光光谱仪结构x射线荧光光谱仪,也称为x射线荧光分析仪,是一种高精度、高灵敏度的物质成分分析仪器。
它能够利用x射线的特性,将物质中的元素分析出来,被广泛应用于材料分析、环境监测、地质勘探、药品研究等领域。
下面是x射线荧光光谱仪的结构和原理。
一、x射线荧光光谱仪的结构1.主控制台:主控制台是x射线荧光光谱仪的核心部分,它包括检测、控制、数据处理等功能模块,负责整个分析仪器的运行和数据处理。
2.激发源:激发源是x射线荧光光谱仪的重要组成部分,是产生x射线的装置。
通常采用的激发源包括射线管、放射性同位素等。
3.样品台:样品台是用于放置样品的平台,通常采用的是旋转式样品台。
样品台的旋转能够确保样品均匀地受到x射线的激发。
4.探测器:探测器是x射线荧光光谱仪的另一个重要组成部分。
探测器采用固态半导体探测器,对x射线的荧光进行自动检测,并将检测结果发送到主控制台进行数据处理。
5.过滤器:过滤器是用于筛选x射线的装置,通常采用的过滤器有铝片、钽片、铬片等。
6.电子学模块:电子学模块是用于探测器信号放大、滤波、数字化处理等的电路模块。
二、x射线荧光光谱仪的原理利用x射线荧光光谱仪进行分析,主要是通过对样品进行x射线激发,然后利用探测器检测样品中产生的荧光x射线的能量和强度,再通过数据处理得到样品中各元素的含量和分布情况。
1.样品的激发和荧光当x射线照射到样品表面时,样品会发出一系列电子束,这些电子束将导致样品原子中的一些电子被激发或瞬时轰出。
当电子回到原子内部时,将会产生x射线荧光。
2.荧光的检测探测器位于样品与激发源之间,能够检测到样品中产生的x射线荧光。
荧光信号被探测器接收并被发送到电子学模块进行信号放大、滤波和数字化处理。
3.数据处理在电子学模块中得到的荧光信号,通过计算机进行数字化处理,得到不同元素的荧光峰强度和位置,再将这些数据与标准样品库相比较,计算出样品中各元素的含量和分布情况。
以上就是x射线荧光光谱仪的结构和原理的详细介绍。
化学实验中的荧光光谱分析
化学实验中的荧光光谱分析荧光光谱分析是一种常用的分析技术,它能够通过测量物质在激发光作用下产生的荧光发射,来获得物质的结构和性质信息。
在化学实验中,荧光光谱分析被广泛应用于物质的定性和定量分析。
本文将介绍荧光光谱分析的原理、仪器以及实验操作。
一、荧光光谱分析的原理荧光现象是物质吸收能量后返回基态时发出的光辐射。
当物质受到紫外光或其他能量激发时,部分电子被激发至高能级,由于高能级的不稳定性,电子会迅速返回基态,并释放出荧光发射光。
荧光光谱分析便是基于这种原理进行的。
荧光光谱分析的关键是荧光的激发和发射过程。
首先,物质被激发后,激发态的电子会从吸收态跃迁到激发态,这个过程称为激发过程。
然后,在电子返回基态的过程中,由于能级差异,荧光光子会被发射出来,这个过程称为发射过程。
不同元素和化合物的荧光光谱具有独特的特征,可以对其进行分析和鉴定。
二、荧光光谱分析的仪器荧光光谱分析的仪器主要包括荧光光谱仪和激发光源。
其中,荧光光谱仪主要用于测量荧光发射光的强度和波长,激发光源则用于提供激发光。
荧光光谱仪通常由光源、样品室、分光仪和检测器等部分组成。
光源可以是氘灯、氙灯或者激光器。
样品室是放置样品的地方,通常使用石英或者玻璃制成,以透明材料为主要考虑因素。
分光仪可以将发射光按照波长进行分散,在荧光光谱仪中一般使用光栅作为分散元件。
检测器则用于测量发射光的强度,常见的检测器包括光电二极管和光电倍增管。
激发光源的选择主要根据被测物质的特点和分析要求。
一般来说,紫外光源是常用的激发光源之一,可以提供短波长的光线。
此外,还可以使用激光器作为激发光源,激光器的优点是能够提供大功率和单一波长的光。
三、荧光光谱分析的实验操作进行荧光光谱分析时,需要根据实际情况选择合适的荧光光谱仪和激发光源,然后按照以下步骤进行实验操作。
1. 准备样品:将待测物质制备成适当的溶液或固体样品。
2. 调节仪器参数:根据被测物质的性质和实验要求,调节荧光光谱仪的参数,如选择合适的激发波长和检测范围等。
使用荧光光谱仪的注意事项
使用荧光光谱仪的注意事项荧光光谱仪是一种用于分析物质荧光特性的仪器,通过测量样品受激发后发射出的荧光光谱,可以获取样品的结构、组成、浓度等信息。
在实际应用中,使用荧光光谱仪需要注意一些事项,以保证测试结果的准确性。
首先,正确的样品处理非常重要。
样品的制备应避免对荧光特性的影响,例如避免样品受到光、热、湿的影响,尽量使用纯净、干燥的样品。
对于液体样品,应使用无色透明的容器,并注意排除空气中的氧气,以避免氧气的荧光干扰。
对于固体样品,应进行适当的粉碎和均匀混合,以增加样品的表面积和荧光发射效率。
其次,仪器的设置和校准也是使用荧光光谱仪的关键。
在使用前,应确保仪器的光源和检测器的标定是准确的。
光源的稳定性和光强应进行定期检查和调整,以确保测试结果的可靠性。
同时,检测器的灵敏度和响应范围也应进行校准,以适应不同样品的荧光强度。
在进行实际测量时,注意避免光源和检测器之间的光路干扰。
确保样品与光源之间没有不必要的透光介质,以免发生散射或吸收,影响荧光强度的测量。
同时,在选择荧光激发波长时,应避免与样品的吸收峰重叠,以防止吸收光谱对荧光测量结果的影响。
使用荧光光谱仪时,还需注意温度对荧光特性的影响。
温度的变化会导致样品的分子振动和转动发生变化,从而影响荧光发射的强度和峰位。
因此,在进行测量时,要控制好样品的温度,避免温度变化对测量结果的干扰。
在需要进行温度相关实验时,应选择合适的温度控制装置,并在测量前进行预热或降温处理。
另外,使用荧光光谱仪测量样品时,应注意样品的浓度范围。
样品的浓度过高或过低都会对荧光测量结果产生影响。
过高的浓度会导致样品间的能量传递过程发生变化,从而影响荧光发光强度;过低的浓度则可能导致信号弱化,使测量结果不可靠。
因此,在进行实验前,要选择合适数量的样品,以保证测量结果的准确性。
最后,数据分析的准确性也是使用荧光光谱仪时需注意的问题。
在进行数据处理和分析时,要选择适当的方法和模型,避免过度拟合或低拟合的情况出现,以获取可靠的结果。
荧光光谱仪的原理和应用
荧光光谱仪的原理和应用一、荧光光谱仪的原理1. 荧光的基本原理荧光是一种光致发射现象,当物质受到紫外线或可见光的激发后,部分能量被吸收并转化为高能电子激发态,随后电子从激发态退回到基态时,通过发射光子的方式释放出能量,形成荧光现象。
2. 荧光光谱的测量原理荧光光谱仪利用荧光光谱的测量原理,通过激发样品产生荧光,测量和记录样品发出的荧光光谱的强度和波长分布。
荧光光谱仪的核心组件包括激发源、单色仪、检测器和数据处理部分。
3. 激发源激发源通常采用紫外灯或激光器,用于提供激发样品所需的激发能量。
紫外灯可以产生连续的紫外光,而激光器则可以产生单色、高强度的激发光束。
4. 单色仪单色仪用于选择并分离荧光光谱中的特定波长。
它可以通过光栅或光柱的色散效应将荧光光谱分解成不同波长的光。
通过调整单色仪的角度或位置,可以选择特定的波长进行测量。
5. 检测器检测器用于测量和记录荧光光谱的强度。
常见的检测器包括光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)和光电二极管(Photodiode,PD)。
PMT具有高灵敏度和快速响应的特点,适用于高灵敏度的荧光测量。
PD则具有较小的体积和较低的成本,适用于一般荧光测量。
6. 数据处理数据处理部分负责接收、处理和分析荧光光谱的数据。
通常,荧光光谱仪会将测量的荧光光谱数据转换为数字信号,并通过计算机软件进行处理和分析。
处理结果可以通过图表、曲线拟合等形式进行展示。
二、荧光光谱仪的应用1. 生物科学荧光光谱仪在生物科学研究中广泛应用。
通过测量荧光光谱,可以研究生物分子(如蛋白质、核酸等)的结构、构象和动力学。
荧光光谱可以用于蛋白质荧光猝灭、配体结合研究、分子探针设计等方面的研究。
2. 化学分析荧光光谱仪在化学分析领域也有广泛的应用。
通过测量荧光光谱,可以检测和分析环境样品中的有机物质、金属离子、药物和化学物质等。
荧光光谱仪能够提供高灵敏度和高选择性的分析结果,广泛应用于环境监测、食品安全和生化分析等领域。
荧光光谱仪原理
荧光光谱仪原理荧光光谱仪是一种常见的分析仪器,它可以检测和分析物质中的微量特征,通过光谱分析技术,可以提取出物质的组成成分,从而准确测定某种物质的组成。
这种技术可以用于化妆品、食品安全、碳水化合物分析等诸多领域。
荧光光谱仪的技术原理较为复杂,本文将从物质的原子结构、光谱的类型、物质的荧光行为、试样准备和仪器结构等方面进行全面介绍,让读者更好地了解荧光光谱仪的原理。
1、物质原子结构荧光光谱仪的原理源于物质的原子结构。
物质是由许多原子组成的,每个原子都具有一定的能量级,由原子决定的物质的特性,比如性质、物理性质等。
物质的原子结构影响着物质的光谱特性,即能量级发生变化时,物质就会发射出特定的光谱,这是荧光光谱仪分析的基础。
2、光谱的类型根据物质的原子结构,物质可以发出多种光谱,其中,最常用的是荧光光谱和发射光谱。
荧光光谱是由原子在激发时所发出的特定波长的光,它可以透过紫外线照射物质以激发物质发出的光谱,从而提取物质中的组成成分。
发射光谱则是由原子离子发出的光,它可以用来测定物质中离子的位置和能量级,从而更准确地分析出物质的组成。
3、物质的荧光行为荧光光谱仪的原理是物质在激发的时候会发出特定的光谱,这种光谱叫做荧光光谱,物质的荧光行为是指物质中的原子在紫外线的照射下,能量级会发生变化,因此原子会发出特定的光。
荧光光谱仪就是利用这种原理来观察和测定物质中的组成成分。
4、试样准备使用荧光光谱仪分析物质之前,需要把样品进行准备,首先要把物质称取一定的量,把它均匀地涂抹在平板上;其次,要把样品放入荧光光谱仪的槽中,然后将槽放置在紫外线的照射范围之中,使紫外线可以照射到样品上;最后,样品要放在紫外线的照射范围之内,以便获得更准确的光谱特性。
5、仪器结构荧光光谱仪是一种精密的仪器,主要由紫外源管、准直器、检测器和光谱分析仪等部件组成。
紫外源管负责向样品照射紫外线,使其激发出荧光;准直器是用来对各种光谱进行准直;检测器对照射后的光谱进行检测;光谱分析仪则是对检测得到的荧光信号进行分析,从而提取出物质的组成成分。
荧光光谱仪的原理及应用培训资料
9
பைடு நூலகம்
荧光光谱仪操作
10
荧光寿命和量子产率的测试和数据处理
• 根据发射谱和激发谱选择感兴趣的发射波长范围和激 发波长,运用积分球分别测试加、减衰减片时的荧光 强度,然后应用软件进行数据处理得到量子产率
11
注 意 事 项
12
三、光电转化效率测试(IPCE)
IPCE测试系统
Solar Cell Scan100 Crown tech.inc Newport
14
Qiong Sun, Yang Li, Xianmiao Sun. Improved Photoelectrical Performance of
Single-Crystal TiO2Nanorod Arrays by Surface Sensitization with Copper
Quantum Dots. ACS Sustainable Chem. Eng. 2013, 1, 798-804.
荧光光谱(Fluorescence Spectra) 光电转化效率测试(IPCE)
主要内容
1
荧光光谱的基本原理
2
荧光光谱仪的原理、性能测试及 操作
3
IPCE的原理及测试系统
4
QE和IPCE的区别及应用
2
一、荧光光谱基本原理
3
失活的途径
失活:电子处于激发态是不稳定状态,容易返回基态,在这个过 程中通过辐射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量的过程。
失活途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光
磷光
系间窜越 内转换 外转换 振动弛豫
4
雅布隆斯基分子能级图
内转换
振动弛豫 内转换
荧光光谱实验报告
一、实验目的1. 了解荧光光谱分析的基本原理和方法;2. 掌握荧光光谱仪的使用方法;3. 学会运用荧光光谱法对物质进行定性和定量分析;4. 熟悉荧光光谱实验操作步骤。
二、实验原理荧光光谱分析是利用物质分子在特定条件下吸收光子后,由基态跃迁到激发态,再经辐射跃迁返回基态时发射出特定波长的光辐射,即荧光现象。
通过分析荧光光谱,可以确定物质的组成和结构,进行定性和定量分析。
荧光光谱分析的基本原理如下:1. 吸收光子:当分子吸收特定波长的光子时,外层电子从基态跃迁到激发态,此时分子处于高能态。
2. 激发态分子:激发态分子不稳定,会迅速通过非辐射跃迁回到较低能级,部分激发态分子通过辐射跃迁返回基态,发射出特定波长的光,即荧光。
3. 荧光光谱:荧光光谱是荧光强度随波长变化的曲线。
激发光谱和发射光谱是荧光光谱的两个重要组成部分。
4. 定性和定量分析:通过比较标准样品和待测样品的荧光光谱,可以确定物质的组成和结构。
定量分析则通过荧光强度与物质浓度的关系,计算待测物质的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:荧光光谱仪、紫外-可见分光光度计、样品池、移液器、烧杯、锥形瓶等。
2. 试剂:荧光物质标准溶液、待测样品溶液、溶剂(如乙醇、水等)。
四、实验步骤1. 准备样品:将待测样品溶液和荧光物质标准溶液分别配制在适当的溶剂中,并置于样品池中。
2. 设置仪器:打开荧光光谱仪,设置合适的激发波长和发射波长范围,调整光束通过样品池的路径。
3. 测量激发光谱:固定发射波长,改变激发波长,记录荧光强度随激发波长的变化曲线,即激发光谱。
4. 测量发射光谱:固定激发波长,改变发射波长,记录荧光强度随发射波长的变化曲线,即发射光谱。
5. 定性分析:比较标准样品和待测样品的激发光谱和发射光谱,确定待测样品的组成和结构。
6. 定量分析:根据标准曲线,计算待测样品的浓度。
五、实验结果与分析1. 激发光谱分析:通过激发光谱分析,可以确定待测样品的激发波长范围,为后续的定量分析提供依据。
荧光光谱仪原理及其使用方法(哪些峰不是样品峰)
荧光应用领域—食品科学
氨基酸、蛋白质、脂质、碳水化合物、维生素、辅酶、抗生物质,食 品添加物(调味料、防酸化剂等),食物油(植物油、动物油),农 药(氨基甲酸酯类、有机磷类、1-萘基醋酸) (1) 食品的成分分析、定量分析 (2) 残留农药的检测
荧光应用领域—化学、环境科学
各种有机化合物、无机化合物、高分子化合物(纤维、塑料、橡胶等) (1) 微量分析 (2) 物性研究 (3) 光化学反应研究 (4) 高分子聚合研究 (5) 光敏材料的研究 (6) 大气、水质、土壤的污染评估多环芳香烃类 (7) 原油、煤的分析
激发光谱告诉我们什么?
• 化合物吸收波长 • 吸收强度 • 溶剂吸收波长
激发光谱
发射光谱告诉我们什么?
• 化合物荧光波长 • 荧光强度 • 拉曼和瑞利散射
发射光谱
哪些峰不是样品峰
• 瑞利散射
– 激发波长峰 – 发射和激发相同波长的峰
• 拉曼散射
– 溶剂发射波长(documented) – 与激发波长相差固定频率的波长
➢ 选择性好:可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。 ➢ 结构信息量多:包括物质激发光谱、发射光谱、光强、荧光
量子效率、荧光寿命等。 ➢ 应用不广泛:主要是因为能发荧光的物质不具普遍性、增强
荧光的方法有限、外界环境对荧光量子效率影响大、干扰测 量的因素较多。
• 2次或3次光
– 发生在激发波长的2倍或3倍波长处
瑞利散射
颗粒的大小小于入射光的波长. 光通过样品后频率不变.由于弹性碰撞不存在能量 的转移.光线只是简单地改变方向,波长不变. 粉末、悬浮液等样品.
拉曼散射
样品吸收和发射光并伴随有能量转移的产生. 光通过样品后光的波长、频率发生了改变.
荧光光谱仪的原理
荧光光谱仪的原理
荧光光谱仪是一种用于测量物质荧光光谱的仪器。
它的原理基于荧光现象,即当物质受到紫外光或可见光的激发后,会发出一定波长的荧光。
荧光光谱仪通过测量这些荧光的强度和波长,可以确定物质的成分和结构。
荧光光谱仪主要由光源、激发单色器、样品池、发射单色器和检测器等部分组成。
光源通常使用氙灯或汞灯,它们能发出强烈的紫外光或可见光。
激发单色器用来选择特定波长的光,以激发样品中的特定分子。
样品池是用来放置待测样品的地方,它可以是液体、气体或固体。
发射单色器用来选择特定波长的荧光,以便于检测和分析。
检测器通常使用光电倍增管或电荷耦合器件,它们可以将荧光信号转换为电信号并放大。
在测量过程中,首先打开光源,使激发光通过激发单色器照射到样品池中。
样品中的分子吸收激发光后,电子被激发到高能级。
然后,这些电子跃迁回低能级时会释放出能量,形成荧光。
荧光经过发射单色器后被检测器接收,并转换为电信号。
最后,通过计算机处理这些信号,可以得到物质的荧光光谱图。
荧光光谱仪具有灵敏度高、分辨率好、选择性强等优点,广泛应用于化学、生物、材料科学等领域。
例如,在环境监测中,可以通过测量水样中的荧光来检测污染物;在药物研发中,可以通过测量药物分子的荧光来确定其结构和活性;在材料科学中,
可以通过测量材料的荧光来研究其光学性质和结构等。
荧光光谱操作规程(3篇)
第1篇一、前言荧光光谱法是一种重要的光谱分析方法,广泛应用于化学、生物、医学等领域。
为了确保实验结果的准确性和重现性,特制定本操作规程。
二、实验原理荧光光谱法是基于物质在激发光照射下,吸收能量后跃迁到激发态,随后以发射荧光的形式释放能量的原理。
通过测量激发态物质发射的荧光强度和波长,可以确定物质的种类和浓度。
三、仪器与试剂1. 仪器:荧光光谱仪、样品池、光源、检测器、计算机等。
2. 试剂:待测物质、溶剂、标准溶液等。
四、操作步骤1. 样品制备:根据实验需求,将待测物质溶解于适当的溶剂中,配制成所需浓度的溶液。
2. 样品池清洗:使用去离子水或专用清洗液清洗样品池,并用去离子水冲洗干净。
3. 样品池填充:将制备好的样品溶液注入样品池中,确保样品池内液体量适中。
4. 仪器准备:开启荧光光谱仪,预热仪器,调整光源强度和检测器灵敏度。
5. 测量参数设置:根据实验需求,设置激发波长、发射波长、扫描范围等参数。
6. 标准曲线绘制:将已知浓度的标准溶液依次注入样品池,测量其荧光强度,以荧光强度为纵坐标,浓度或吸光度为横坐标,绘制标准曲线。
7. 样品测量:将待测样品注入样品池,按照设置好的参数进行测量。
8. 数据处理:将测量得到的荧光强度与标准曲线进行对比,计算待测样品的浓度。
9. 结果记录:将实验数据、操作步骤、仪器参数等记录在实验记录本上。
五、注意事项1. 操作过程中,注意保护眼睛,避免直视光源。
2. 严格遵循实验规程,避免操作失误。
3. 样品池、试剂等应妥善保存,防止污染。
4. 仪器设备应定期校准,确保测量结果的准确性。
5. 实验结束后,关闭仪器,整理实验场所。
六、安全与环保1. 操作过程中,注意个人防护,佩戴防护眼镜、手套等。
2. 实验废弃物应按照相关规定进行处理,不得随意丢弃。
3. 实验室内保持通风,避免有害气体积聚。
4. 定期检查仪器设备,确保其正常运行。
七、结论本规程旨在规范荧光光谱实验操作,提高实验结果的准确性和重现性。
荧光分析仪的原理及常见故障处理
荧光分析仪的原理及常见故障处理一、荧光分析法的基本原理处于基态的被测物质的分子在吸收适当能量,如光、化学、物理能后,其共价电子从成键分子轨道或非键分子轨道跃迁到反键分子轨道上去,形成分子激发态。
分子激发态不稳定,将很快衰变到基态。
在分子激发态返回到基态的同时常伴随着光子的辐射。
这种现象就是发光现象。
荧光则属于分子的光致发光现象。
二、荧光分光光度计的特点用荧光分析法分析的仪器,称荧光分光光度计。
荧光分析法具有灵敏度高(比紫外、可见分光光度法高2~3个数量级),能提供激发光谱、发射光谱、发射强度、特征峰值等信息,在生物、环保、医学、药物、石油勘探等诸多领域都有广泛的应用。
本仪器不仅能直接、间接地分析众多的有机化合物;另外,还可利用有机试剂间的反应,进行近70种无机元素的荧光分析。
荧光的光谱特征是荧光光谱总是滞后于激发光谱即斯托克斯位移。
三、荧光强度与物质浓度的关系1.对于某种荧光物质的稀溶液,在一定强度的激发光照射下,荧光物质的发射强度与入射光的强度以及检测器的放大倍数成正比,可以用以下公式表示:F=KIFCK——与仪器系统有关的常数I——入射光的强度F——荧光物质的荧光效率C——荧光物质的浓度2.当样品浓度增大到一定值时,荧光强度与浓度就不成线性关系。
原因一:样品浓度较高时,液池前部的溶液强吸收则发生强的荧光,液池后半部的溶液不易受到入射光照,不发生荧光,所以荧光强度反而降低。
原因二:在浓度较高的溶液中,可能发生溶液溶质与溶质间的相互作用,形成一种不致荧光的复合物,从而造成荧光强度反而降低的现象。
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XRF的原理
N M L K
原子核 eE0
E1 E2
特性X射線 螢光X射線 二次X射線
培训大纲
• XRF检测原理及结构 • 样品的测定及注意事项 • 操作软件详解 • Elvax 标准检测流程 • 仪器简易维护保养知识
第一章 XRF检测原理及结构
关于X射线
• 德国科学家伦琴(1895年)发现了一种电磁波。X 射线是一种波长短(波长约为0.06~20×10-8厘 米 )、能量高的电磁波。
元素B 元素A、B做含量一样,但分布不一样
元素A、B在上例中得到的X荧光强度不一样
测定方法
根据测定的物质不同,分为以下两种测定方法:
★简单的金属样品(铝合金、镁合金除外)
使用金属测定的模式 (metal ***)---- 基本参数法
★除此之外(塑料、含有金属的复合部品等)
使用塑料测定用的模式(Plastic ***)---标准工作曲线法
Br(溴)
对于 Cr的测定值 ≠ 六价铬的含有量
请注意(不相等)
Br的测定值 ≠ PBB,PBDE的含有量
也就是: X射线荧光测定的Cr,Br为各自的总含量
应用: 总Cr,Br含量不超标,则不超标,总Cr,Br含量超标,则不能确定 Cr6,PBB,PBDE是否超标.
1次X射線
定性分析的原理
元素A的螢光X射線
砷
硒
溴
钯 银
镉
锑 金
汞 铅
铋
Kα
1.487 1.740 2.622
5.412
6.400 7.472 8.042
10.532
11.208
11.908
21.123 22.103
23.108
26.272 68.130
70.107 74.160
76.253
Kβ
1.557 1.836 2.816
5.947
7.058 8.265 8.904
主要特点: 低電流 高精度 卓越穩定性 低功耗 長壽命 安全无辐射
原理图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱElvaX 结构与性能
几大主要部件: 1.HV:高压电源(自行设计开发) 2.Tube:X光管 3.Detector:探测器(电子制冷)
第二章 样品的测定及注意事项
针对ROHS---X射线荧光可以做的是
Cd(镉), Pb(铅), Hg(水银), Cr(铬), ⇒ 可以知道元素是否存在
X ray △E= E1–E0=Kα
e△E=E–E0
X ray △E= E2–E0=Kβ
E X光管產生的X ray
X射线荧光的产生
关于X射线
高能粒子(电子或连续X射线等)与靶材料碰撞时,将靶原子内层电子(如K,L,M等层)逐出成为光 电子,原子便出现一个空穴,此时原子处于激发态,随即较外层电子立即跃迁到能量较低的内层空轨道上, 填补空穴位。若此时以X射线的形式辐射多余能量,便是特征X射线。当K层电子被逐出后,所有外层电子
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 原子序数
x-射线的能量特性
原子序号
13
X
14
射
17
24
线
26
的
28
29
能
33
量
34
35
46
47
48
51
79
80
82
83
元素符号
Al Si Cl
Cr
Fe Ni Cu
As
Se
Br
Pd Ag
Cd
Sb Au
Hg Pb
Bi
中文名
铝 硅 氯
铬
铁 镍 铜
1次X射線
元素A和元素B的螢光X射線
由元素A所構成的樣品
1次X射線
元素B的螢光X射線
由元素A和元素B所構成的樣品
對由元素A和元素B所構成的樣品進行X射線照射 後,各個元素都會發生螢光X射線,但因兩者所持能 量強度不同,所以可以辨別。
由元素B所構成的樣品
定量分析的應用
元素A的螢光X射線
元素A的螢光X射線
基本参数法原理
基本参数法原理
基本参数法是通过测量样品中全部主要组分(主要组分之和接 近100%)分析线净强度(扣除背景和谱线重叠干扰),用X射线荧 光强度的基本公式校正元素间的吸收-增强效应,最后以一定的准确 度(近似定量分析)获得未知样各组分分析结果的理论方法。它适 用于标样极少,甚至完全没有标样,而且又遇到不明成分的未知样 的场合。
基本参数法,又分为有标样基本参数法和无标样基本参数法。 有标样基本参数法需要数个甚至一个标样,当然标样的组分最好与 未知样组分相似,否则会降低其精确度。无标样基本参数法不需要 任何标样,适用于不明组分的分析。
注意事項
各種材料分析時的注意事項
1.塑料分析的注意事項 (1) X射線對於塑橡膠的穿透力強,一般在3mm~10mm左右,因此建議塑橡膠之待測樣品的厚 度最好在5mm以上,面積在Φ5mm以上。若為小樣品,可取較多數個聚集起來,再一起測量; 太薄的樣品則可堆疊後再行檢測。 (2) 柱狀的樣品(例如:電纜線),建議將樣品排成縱向再行測量。 2. 塑料及金屬複合材料分析方法的注意事項 (1) 因為X射線對金屬的穿透力約只有100μm左右,甚至更低,因此欲測量塑料及金屬複材之樣 品時,建議塑料端要朝下測試,目的是讓X射線穿透塑料,否則可能會因X射線被金屬遮蔽而無 法測量到塑料基材。 (2) 測量塑料及金屬複合材時,最佳的測量建議是,將金屬及塑料部分分開測試。 3.金屬部材(鎂、鋁合金除外)分析方法的注意事項 (1) 金屬材料建議以FP法(RoHS in Metals)測量。 (2) 若金屬材料有表面處理時,例如:鍍鎳、鍍鋅等,欲測得內層的金屬成份,建議將外層的鍍 層去除後,再行檢測。 4. 鎂、鋁合金分析方法之注意事項 (1) 測量鎂、鋁合金之樣品時,採用衰減運算法(RoHS in Plastic)即可;但由於基材與塑料性 質不同,測量鎂、鋁合金的準確性會比塑料差一些。 (2) 若鎂、鋁合金上有其他電鍍加工,例如:鍍鎳、鍍鉻等,建議可將外層的鍍層去除後,再行 檢測。
元素A
元素A含量少的樣品
元素A含量多的樣品
含元素A越多的話,元素A的螢光X射線也越強
使用螢光X射線的定量方法:
1.標準曲線法
→根據實驗事實的方法
2.基本参數 (FP) 法
→ 從理論推定組成的方法
分析前注意事项
1.XRF分析的样品必需为均一物质(组成元素分布均匀)
均匀分布
上下分层分布
上下分层分布
元素A
10.828
关于X射线
Lβ
-
-
0.869 0.950
1.317
1.419
1.526
3.021 3.185
3.355
3.897 11.481
11.853 12.626
13.026
Mα
-
-
-
-
-
-
-
-
2.121
2.195 2.343
2.420
ElvaX 结构与性能
ElvaX是世界分光計微型化設計的首創者
都可能跳回到K层空穴便形成K系特征X射线。由L,M,N…层跃迁到K层的X光分别为Kα,Kβ,Kγ辐射。同 样地,逐出L或M层电子后将有相应的L系或M系特征X射线:Lα,Lβ…;Mα,M β …
X射线萤光的种类
关于X射线
25
14Si
20
Ka
15
10
92U
La
能量 (keV)
5
Ma
同样的元素也会发生有不同的能量的荧光X射线
11.724
12.494
13.289
23.809 24.932
26.084
29.710 77.843
80.103 84.775
87.168
能量(keV)
Lα
-
0.573
0.705 0.852 0.930
1.282
1.379
1.480
2.838 2.983
3.133
3.604 9.704
9.980 10.542