荧光光谱检测技术的原理和特点

   荧光光谱技术是一种重要的光电检测技术，特别是在物质种类检测中有着重要的应用。它是对辐射能激发出的辐射强度进行定量分析的发射光谱分析方法。物体经过叫短波长的光照射后辐射出较长波长的光，这种光就是荧光，常见的日光灯的发光原理就是物质吸收较短波长的光(紫外光)能量辐射出较长波长的光(可将光)的现象。
 

　　荧光光谱检测技术原理
 

　　通常条件下，分子处于单重态的基态。分子受到紫外至红外激励的光子入射作用后，分子得到受激而引起电子能级的跃迁或振动和转动能级的跃迁，分子受激后，处于电子激发的单重态的某种振动激发态( v ≠0)的分子或通过内部转换(Internal Conversion)和振动弛豫(Vibrational Relaxation)的非辐射，相继发射荧光光子，回到电子基态得到荧光光谱；或通过激发单重态S1和激发三重态T1间的系间窜越(Intersystem Crossing)和振动弛豫至T1 ( v =0)，放出能量回到基态S0( v =0,1)得到荧光光谱的光子。
 

　　每一种物质的分子或原子结构是不一样的，原子能级图也就有不同的分布，原子能级跃迁也就会辐射出不同频率的电磁波，就好比是人的指纹；每一种物质的荧光效应都有其特定的吸收光的波长和发射的荧光波。利用这一特性，可以定性鉴别物质。研究分子的荧光光谱可为研究分子的微观结构、分子的构象特点及变换情况提供帮助。
 

　　任何发荧光的分子都具有两个特征光谱:荧光激发光谱(Excitation Spectrum)和荧光发射光谱(Emission Spectrum)。它们是荧光分析法进行定性和定量分析的基本参数和依据，也是荧光光谱稳态分析中的两个基本特征。
 

　　荧光光谱检测技术的特点
 

　　1.灵敏度高
 

　　荧光光谱检测分析有着极高的灵敏度。与常用的紫外—可见分光光度法比较，荧光是从入射光的直角方向检测，即在相对的暗背景下检测荧光的发射，而分光光度法是在人射光的直线方向检测，即在亮背景下检测暗线。因此一般荧光检测分析的灵敏度要比分光光度法大2-3个数量级。例如，对易致癌的3, 4苯并花(3,4-Benzopyrene)的测定，若采用分光光度法，可检测到10-6数量级；而采用荧光法可以达到10-9数量级。
 

　　2.选择性强
 

　　荧光光谱包括激发光谱和发射光谱。所以荧光法既能依据特征发射，又可按照特征吸收，即用激发光谱来鉴定物质.假如某几种物质的发射光谱相似，可从激发光谱差异区分它们。若其吸收谱相同，则可用发射谱将其区别。因此，与只能得到待测物质的特征吸收光谱的分光光度法相比，在鉴定物质时，荧光法选择性更强。
 

　　3.样品用量少及方法简便
 

　　由于灵敏度高，所以可大大减少样品用量。特别在使用微量样品时，效果明显。例如用荧光法测定蛋白质中色氨酸的含量时，只用40ug的样品即可。另外荧光分析方法简便，快速。
 

　　4.能提供较多的物理参数
 

　　可提供包括激发光谱、发射光谱及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数.这些参数反映了分子的各种特性，且通过它们可以得到被研究分子的更多信息，这也是分光光度法不能相比的地方。
 

　　5. 环保特点
 

　　具备环保性，试验后的样品不污染环境，绿色检测手段，将会获得不断推广。