荧光奥秘（二）

荧光量子效率测试系统：解锁荧光检测新境界

在当今科技前沿的诸多科学领域，荧光现象凭借其独特的物理特性，成为了科研探索中不可或缺的关键要素。航鑫光电自主研发的荧光量子效率测试系统，作为荧光检测领域的创新成果，为荧光相关参数的精准测量提供了高效且专业的解决方案。

荧光各向异性：分子微观世界的动态密码

在生物化学与生物物理学的微观研究中，荧光各向异性犹如一把钥匙，能够开启分子运动与取向的奥秘之门。当样品被偏振光激发时，荧光基团在吸收和发射光子的过程中会发生旋转，导致发射光的偏振状态相对于激发光产生去偏振现象，这种去偏振程度即各向异性。

通过深入分析分子吸收和发射之间的旋转动力学，科研人员可以获取分子运动与取向的关键信息。在实际应用中，这一技术可用于研究电子结构、溶剂化效应、大分子构象、结合动力学及蛋白质相互作用等。各向异性与分子的旋转运动呈正相关，较大的分子或处于粘性溶液中的荧光团，由于转动受限，会呈现出较高的各向异性；而自由旋转的小分子或处于低粘度溶液中的分子则表现出较低的各向异性值。旋转弛豫时间更是作为分子尺寸、溶剂化效应、聚集状态及结合特性等参数的重要表征指标。

测定荧光各向异性时，使用垂直偏振光激发样品，激发的分子因布朗运动而旋转，分子发光时发射光的偏振受分子旋转影响。在发射侧加入偏振滤光片分别测定与激发光偏振方向平行及垂直的发射光强度，最后通过平行和垂直光强的差值计算各向异性值。

量子产率：光致发光效率的精确度量

在光致发光过程中，量子产率 (Φ) 是衡量光致发光效率的关键指标。狭义上，它定义为发射光子数与吸收光子数之比，可用 0 - 1 之间的小数或百分比表示。例如，某体系吸收 100 个光子后发射 30 个光子，其量子产率即为 0.3（或 30%）。荧光过程中发射光子的数量由辐射跃迁速率常数 kᵣ 和各种非辐射跃迁速率常数之和 ∑kₙᵣ 共同决定，因此量子产率还可通过特定公式精确表示。

量子产率的测定方法主要有绝对量子产率测定法和相对量子产率测定法。绝对量子产率测定法将样品置于积分球中，积分球内壁涂有高反射性材料，可收集和均化光信号。用激发光照射样品后，积分球内壁将所有光（包括透射的激发光、样品发射的荧光、散射光）多次反射并均化，球壁上的探测器捕捉所有光信号，经过少数几次测量，排除干涉光的影响，最后通过数据处理得到表征结果。该方法直接测量，无需参照样，能准确测量散射样品（粉末，悬浮液），有效矫正自吸收和内滤效应，结果可靠，但设备成本较高。航鑫光电的荧光量子效率测试系统具备准确测量绝对量子产率的能力，为科研工作者提供了可靠的数据支持。相对量子产率测定法则是通过将待测样品的荧光强度与已知量子产率标准样品的荧光强度作比较来计算相应的量子产率，测量过程中需关注荧光项、吸光度和折射率项等要点，为提高实验精度与可靠性，还可进行多点测量与线性拟合。

荧光寿命：分子激发态的时间维度

荧光寿命是分子从激发态返回基态前所经历时间的平均值。当分子吸收光子后，会从基态电子能级（S₀）向第一激发态（S₁）的高振动能级跃迁，随后通过振动弛豫到达 S₁ 的振动基态，接着可通过辐射跃迁发射光子返回 S₀，也能通过非辐射跃迁耗散能量。辐射跃迁速率常数 kᵣ 和各种非辐射跃迁速率常数之和 ∑kₙᵣ 共同描述了分子从激发态布居到跃迁衰减回基态的过程。

荧光发射是一个随机过程，单个分子精确地在 t = τ（荧光寿命）时刻发射光子的概率极低，而在整个分子群体中，τ 表征的是整个体系的平均停留时间。在实验测定中，通常采用短脉冲光源（如激光、LED 或闪光灯）激发分子群体，然后记录荧光强度随时间衰减的曲线来测定荧光寿命 τ。对于单荧光寿命体系的分子群，强度衰减遵循指数衰减模型，τ 具体指荧光强度衰减至其初始值 1/e（约 0.368）时所对应的时间。在实际分析中，还可用对数坐标绘制荧光衰减曲线，对于单寿命衰减体系，该关系表现为一条直线。航鑫光电的荧光量子效率测试系统经过可溯源的光源进行定标，在测量荧光寿命等参数时能够保证高度的准确性。

荧光量子效率测试系统：荧光检测的卓越之选

航鑫光电的荧光量子效率测试系统主要用于材料（溶液、粉末、薄膜）荧光量子效率的测量。该仪器在检测流程上进行了优化，除更换光源、取放样品等操作外，其他测量所需操作均可在软件界面上完成，实现了自动化测量。相比于传统荧光光谱仪，其结构更为简单，操作更加方便，测量过程稳定、快速且可靠。整个系统具有体积小、使用方便等优点，为荧光探测和量子效率测量提供了一种低成本的解决方案，尤其适合相关高校和科研单位选购，助力科研人员在荧光检测领域取得更深入的研究成果。

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