什么是“熒光”？

“熒光現(xiàn)象”是由西班牙醫(yī)生和植物學家N. Monardes在1575年次發(fā)現(xiàn)并記錄的。后來科研人員陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些發(fā)熒光的材料和溶液，到19世紀末，人們已經(jīng)知道了600種以上能發(fā)熒光的化合物。這期間，科研人員逐步認識到從激發(fā)態(tài)回跳到基態(tài)的發(fā)射光波長比吸收的或者入射的光稍長。某些物質(zhì)經(jīng)一定波長光照射(或者吸收電磁輻射)后會受到激發(fā)，被激發(fā)的分子或者原子從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)(去激發(fā))時，會發(fā)射出波長比入射光長的不同強度的光，而當照射(或者輻射)停止后，發(fā)射光也隨即消失，這種再發(fā)射的光稱為熒光。20世紀以來，熒光現(xiàn)象得到較為廣泛的研究，例如，共振熒光和增感熒光的發(fā)現(xiàn)、熒光的定量分析、熒光產(chǎn)率的測定以及熒光壽命的直接測定等。慢慢的也就衍生了我們現(xiàn)在所熟知的“X熒光光譜儀”。

X熒光光譜儀

什么是“熒光分析法”？

熒光分析法的發(fā)展與分析儀器設備的應用發(fā)展密切相關。臺光電熒光計出現(xiàn)在1928年，當時的儀器靈敏度有限。直到1939年光電倍增管出現(xiàn)，儀器靈敏度和分辨率得到大幅增加，該發(fā)明也對分析和測試性能更高的單色儀的發(fā)展起到了至關重要的作用。后來，經(jīng)過儀器的不斷更新和發(fā)展，1952年出現(xiàn)了商用的校正光譜儀器。熒光光譜分析既可以進行定性檢測也可進行定量測定，同時還能夠作為一種分析技術研究體系的物化性質(zhì)及其變化情況。即為現(xiàn)在的X熒光光譜儀。

通常具有剛性平面結構和大共軛體系的化合物具有能發(fā)射熒光的內(nèi)在本質(zhì)，這樣的物質(zhì)被稱為熒光化合物。人們利用熒光化合物可以進行如下科學研究：

①利用研究體系自身含有熒光團而具有的內(nèi)源熒光，通過檢測其熒光特性參數(shù)的變化，可對該體系的某些性質(zhì)加以研究；

②如果研究體系本身不含有熒光團，即不具有內(nèi)源熒光，或者所含的內(nèi)源熒光較弱，就可以通過外加熒光化合物作為熒光探針，通過測量熒光探針的特性變化來間接地對該體系進行研究。例如，可以將對極性敏感的熒光探針加入到待測體系中，通過對熒光探針的熒光性質(zhì)的檢測，或通過其熒光特性的變化來測試體系的極性變化。

X熒光光譜儀的應用

熒光分析法的優(yōu)點之一是靈敏度很高，其靈敏度一般要比其他微量分析法高2～3個數(shù)量級。熒光分析的靈敏度可達億分之幾，在與其他技術聯(lián)用時，熒光檢測能夠接近或達到單分子檢測的水平。熒光分析法還有選擇性高的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)在對有機物的分析檢測方面。因為結構有差異，所以并非所有的有機物都有熒光，能發(fā)熒光的物質(zhì)的激發(fā)和發(fā)射波長也存在差異。

因此，選擇適當?shù)募ぐl(fā)波長或者發(fā)射波長作為檢測波長，可以實現(xiàn)選擇性檢測目的。或者通過考察其他的熒光特性參數(shù)，如量子產(chǎn)率、熒光壽命、熒光偏振等來進一步進行分析測定。這些可以借助選擇不同的測試技術如同步掃描、導數(shù)光譜、三維光譜、相分辨和時間分辨等進一步提高測定的選擇性。此外，用量少、方法簡單、線性范圍寬、重復性好、操作簡單也是熒光光譜分析的優(yōu)點。

熒光光譜測試方法的應用涉及化工、農(nóng)業(yè)、材料科學、環(huán)境科學、生命科學、食品科學和情報等諸多領域。熒光光譜分析法已經(jīng)發(fā)展成為一種重要且有效的光譜化學分析手段。