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测量仪在测量光子产额的基本方法

发布日期:2014-07-08 点击:1788
  在这里,公讨论溶液物质的光子产额的测定技术。人测定光子产额的历史看,要消除全部误差是非常难的,而且也不存在一种理想的测定方法。因此,为了鉴定每种化合物的光子产额就需要许多的独立方法。
 
1、光散射法
  作为理想散射的物质,当它被光照射时释放所有的光子而不改变其波长。对于实际应用,则可把这物质的光子产额视为等于1。
  具体研究了两种散射源即喷涂氧化镁的玻璃和肝糖胶体溶液。
  瓦维洛夫首先建议喷除氧化镁的玻璃作为校准液体化合物的光子产额的参考材料。氧化镁散射体作为基准材料的不足之点在于:
  (1)  氧化镁涂层老化迅速;
  (2)  其反射比与涂层的制备法及其厚度有关;
  (3)  其反射比在紫外区明显下降。
  此外,在将固体表面的反射与液池中荧光化合物的发射作比较时,可能出现一些问题。要特别注意标准与试样之间的偏振变化,心及液池里的内反射。由于反射的差异,可能造成高达20%的误差。为了避免标准单色仪这类问题,应使用若丹明B作为探测系统。虽然可对这么多的变量做校正,但是做起来也相当麻烦。对于光密溶液,胶体溶液或许比基准材料好些。
  这个技术的最大吸引力是,许多的市售荧光计勿须进行改装即可使用。在比较散射标准和荧光试样的信号时,主要考虑的修正因子是:
  (1)  探测系统的光谱响应度的校正;
  (2)  标准与试样之间偏振差异的校正;
  (3)  标准与试样之间折射率和光学密度的差异;
在选择光散射标准时必须考虑到:
  (1)  可能出现的光吸收和荧光污染;用瑞利定律吸收度Xλ=const
  (2)  测定散射标准和荧光试样的吸收度的适合手段。
  (3)  散射溶液的稳定性,即肝糖等溶液在贮存过程中会发生水解。
2、几何条件的绝对评估
  这种方法对于光密度液是有价值的,但对稀淡溶液很少令人满意。在液池位置引入量子计数器或量子探测器直接测量激发强度,而不用光散射器。该方法的优点是不测量散射器的反射性质。虽然这种方法离不开量子计数器或探测器,但在市场上可以得到合适的配置。使用化学感光计改进了这一方法。
  改进法的原理是,用化学感光计测定入射在试样液池上的辐通量。当试样被相同的化学感光计几乎完全包围时,放好试样进行辐射,以确保发射光的探测。这种技术已经用于几台市售荧光光谱仪和分光光度计上。但需要改进试样舱。
  在一个测量系统中使用了激光源。做了一个细小的改进,便使得从液池前面和背面的很小面积上发射的光也不会被感光计遮盖住。
  该法的重要改进是,将一个积分球作为探测系统的一部分。用标准光源校准积分球、单色仪和光电探测器这一组合系统,除了较新的市售仪器之外,在改进过程中遇到了一些困难。
3、量热计法
  量热计测量术与光学技术的固有误差没有关系,因此,它是测定光子产额另外一种非常有用的手段。其原理是,在无荧光的标准溶液和荧光试样(光学密度非常相近)被照射期间,比较它们的温度(或体积)变化。由于无荧光标准液的量子效率为零,则两种溶液的温度变化率给出了吸收能量与试样辐射过程损失的能量之比。也就是光子产额的补充。但是量热计在荧光测定中也遇到一些困难:
  (1)  探测器的灵敏度相对低,因此必须使用浓度相对高的溶液。
  (2)  要选择合适的光源。需要谱线分立的稳定性高的强光源,而且要红外辐射弱。或许激光是合适的。
  (3)  需要特殊的试样舱,以消除环境温度的影响。

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