熒光分光光度計是一種定性、定量分析的儀器。它利用熒光物質(zhì)在特定波長光的激發(fā)下發(fā)出熒光的特性，通過測量熒光光譜，來獲取物質(zhì)的相關(guān)信息。其主要組成部分包括光源、單色器、樣品池、檢測器以及信號處理系統(tǒng)等。以下是對其各部分的具體介紹以及主要的功能：
熒光分光光度計的光學系統(tǒng)主要由以下部分組成：1. **激發(fā)光源**： - **常用光源類型**： - **氙燈**：能發(fā)出強度大、譜線連續(xù)的光，分布于200 - 700nm 光域內(nèi)，且在 300 - 400nm 波段內(nèi)射線強度幾乎相等，是目前熒光分光光度計中應用較為廣泛的光源。不過，氙燈的電源功率要求大，電源結(jié)構(gòu)復雜。 - **高壓汞燈**：發(fā)射強度大且穩(wěn)定，可發(fā)射特定的線狀譜線，如 365nm、405nm、436nm 等譜線，在一些特定的熒光分析中會使用。 - **激光**：具有單色性好、光強度大、脈沖激光的光照時間短等優(yōu)點，可以避免某些感光物質(zhì)的分解，常用于對光源單色性要求較高的實驗。 - **光源作用**：為樣品提供特定波長的激發(fā)光，使樣品中的熒光分子被激發(fā)，從而產(chǎn)生熒光。
2. **單色器**： - **激發(fā)單色器**：也稱為第一單色器，位于光源和樣品池之間。其作用是從光源發(fā)出的光中選擇出特定波長的激發(fā)光，過濾掉不需要的光，以保證只有所需波長的光照射到樣品上。 - **發(fā)射單色器**：又稱第二單色器，位于樣品池和檢測器之間。樣品受激發(fā)后發(fā)出的熒光包含各種波長，發(fā)射單色器將這些熒光進行色散，分離出不同波長的熒光，以便檢測器能夠檢測到特定波長的熒光信號。 - **單色器的組成**：通常由光柵、透鏡、狹縫等部件組成。光柵是單色器的核心部件，通過對光的衍射作用將不同波長的光分開；透鏡用于聚焦和準直光線；狹縫則用于控制通過的光的寬度，從而調(diào)節(jié)光譜的分辨率和光強。
3. **樣品室**：
- **樣品池材質(zhì)**：一般用石英制成，因為石英對熒光的吸收和散射較小，且四面均透光，能夠保證激發(fā)光充分照射到樣品上，同時使樣品發(fā)出的熒光能夠有效地透過樣品池被檢測到。
- **樣品池形狀**：常見的有正方形、長方形或圓形，其中正方形樣品池由于散射干擾較少，較為常用。
- **特殊樣品室設(shè)計**：對于一些需要在特定溫度條件下進行測量的樣品，樣品室可能具備溫控功能，以模擬不同的環(huán)境條件。在低溫熒光測定時，樣品池外套一個液氮的透明石英真空瓶，以保持樣品處于低溫狀態(tài)。4. **檢測器**：
- **常用檢測器類型**：光電倍增管是熒光分光光度計中最常用的檢測器，其具有靈敏度高、響應速度快等優(yōu)點，能夠?qū)⑽⑷醯臒晒庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號。此外，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些新型的檢測器如電荷耦合器件（CCD）等也逐漸應用于熒光分光光度計中。
- **檢測器的性能要求**：檢測器需要對熒光信號有較高的靈敏度，能夠檢測到微弱的熒光強度；同時，要有較低的噪聲水平，以保證檢測結(jié)果的準確性和可靠性。并且，檢測器的響應波長范圍要與熒光分光光度計的測量波長范圍相匹配。5. **光路系統(tǒng)**：
- **光路布局**：為了消除激發(fā)光對熒光測量的干擾，激發(fā)光路和發(fā)射光路通常呈直角布置。這樣可以使激發(fā)光在照射樣品后，產(chǎn)生的熒光能夠盡可能少地受到激發(fā)光的影響，從而提高檢測的準確性。
- **光路元件**：包括反射鏡、透鏡、光纖等，用于引導和傳輸光線，保證激發(fā)光準確地照射到樣品上，以及樣品發(fā)出的熒光能夠順利地傳輸?shù)綑z測器中。
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