分子荧光光谱仪是一种通过检测物质受激发后发射的荧光特性进行定性与定量分析的仪器。其核心部件包括无臭氧Xe灯光源和平面光栅光谱计,采用Czerny-Turner光学设计实现200-950nm全波长范围内的准确激发与发射检测。该仪器配备光电倍增管与光电二极管双检测系统,具备±0.5nm波长精度和1ms到160s可调积分时间,适合紫外到可见光波段的高灵敏度分析。
分子荧光光谱仪的工作原理基于分子在吸收特定波长的光子后,从基态跃迁至激发态,随后在返回基态的过程中释放荧光。这一过程涉及电子的跃迁和能量的转换,荧光光谱仪通过测量样品发出的荧光强度和波长分布,来分析样品的成分和性质。
分子荧光光谱仪主要由以下部件组成:
光源:提供激发光,通常是氙灯、高压汞灯或激光器。光源需要具备足够的强度、在所需光谱范围内有连续的光谱、强度与波长无关(即光源的输出是连续平滑等强度的辐射)以及稳定的光强。
单色器:用于选择特定的激发光波长和分离选择荧光发射波长。单色器一般为光栅或滤光片,需要两个,一个用于选择激发光波长(激发单色器),一个用于分离选择荧光发射波长(发射单色器)。
样品池:放置样品的地方,通常为石英皿,要求样品澄清透明。
检测器:测量荧光强度,通常采用光电倍增管(PMT)、CCD或二级阵列管等。荧光的强度通常比较弱,因此要求检测器有较高的灵敏度。
显示装置:用于显示和记录测量结果,如计算机、记录仪等。
使用与维护要点
样品准备:使用石英比色皿(玻璃会吸收紫外光),样品浓度适中(避免浓度猝灭)
仪器校准:定期用标准荧光物质校准波长与强度
光路维护:保持样品室清洁,避免灰尘进入;定期检查单色器与检测器,防止受潮
安全操作:避免强光直射检测器;氙灯启动后需预热 30 分钟,关闭后冷却 15 分钟再重启
数据处理:注意扣除溶剂空白,荧光强度与浓度呈线性关系(低浓度范围)