熒光光譜儀是一種檢測物質(zhì)的定性、定量分析儀器。其原理是根據(jù)熒光效應(yīng)：激光照射原子，原子中電子吸收能量躍遷到第一激發(fā)單線態(tài)或第二激發(fā)單線態(tài)，但這些激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，當(dāng)電子由第一激發(fā)單線態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時，能量會以光的形式釋放，產(chǎn)生熒光，一般持續(xù)發(fā)光時間短于10^-8秒(同時產(chǎn)生的磷光持續(xù)時間大于10^-8秒)。通過熒光光譜儀的檢測，可以獲得物質(zhì)的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、量子產(chǎn)率、熒光強(qiáng)度、熒光壽命、斯托克斯位移、熒光偏振與去偏振特性，以及熒光的淬滅方面的信息。

 

熒光光譜儀(熒光分光光度計(jì))是測量熒光的儀器，主要由光源、激發(fā)單色器、樣品池、發(fā)射單色器和檢測器等組成。

 

(1)光源

由于熒光樣品的熒光強(qiáng)度與激發(fā)光的強(qiáng)度成正比，因此，作為一種理想的激發(fā)光源應(yīng)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)度與波長無關(guān)(即光源的輸出是連續(xù)平滑等強(qiáng)度的輻射)、穩(wěn)定的光強(qiáng)。常用的光源主要有氙燈和激光器。

 

(2)單色器

熒光光譜儀中單色器一般為光柵或?yàn)V光片，需要兩個，一個用于選擇激發(fā)光波長(激發(fā)單色器)，一個用于分離選擇熒光發(fā)射波長(發(fā)射單色器)。

 

(3)樣品池

熒光光譜儀用的樣品池材料要求無熒光發(fā)射，通常為熔融石英，樣品池四壁均光潔透明。對于固體樣品，通常固定在樣品夾的表面。

 

(4)檢測器

熒光的強(qiáng)度通常比較弱，因此要求檢測器有較高的靈敏度。一般采用光電倍增管(PMT)，二極管陣列檢測器、電荷耦合裝置以及光子計(jì)數(shù)器等高功能檢測器也已得到應(yīng)用。