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揭秘熒光光譜儀：核心組件一網打盡！
熒光光譜儀是一種用于測量物質在特定波長激發光照射下所發射熒光的強度、波長分布及壽命等特性的精密分析儀器。其基本原理是：當物質吸收高能光子（通常為紫外或可見光）后，電子躍遷至激發態，隨后通過非輻射弛豫回到較低激發態，并以發射較低能量光子（即熒光）的形式返回基態。通過檢測熒光信號，可對樣品的成分、結構、濃度及微環境變化進行定性與定量分析。
該儀器具有靈敏度高（可達ppb甚至ppt級）、選擇性好、非破壞性、樣品用量少等優點，廣泛應用于化學、生物醫學、環境監測、材料科學、食品檢測及藥物研發等領域。
熒光光譜儀的組成部分詳解：
一、激發系統
功能：提供特定波長的光以激發樣品中的熒光物質。
組成部件：
光源
氙燈：常用連續光源，覆蓋紫外到可見光區（200-1000 nm），適用于寬范圍激發。
激光器：單色性好、強度高，適用于特定波長激發（如405 nm、532 nm）。
LED光源：壽命長、能耗低，適用于便攜式或低成本儀器。
單色器（激發單色儀）
光柵或棱鏡：將光源發出的復合光分離為單色光，通過旋轉光柵或棱鏡選擇特定激發波長。
狹縫：控制進入單色器的光束寬度，影響波長分辨率。
濾光片（可選）
進一步過濾雜散光，提高激發光純度，尤其適用于簡單光譜分析。
二、樣品室
功能：容納待測樣品，確保激發光有效照射樣品并收集熒光。
組成部件：
樣品池（比色皿）
材質：石英（紫外區）或玻璃（可見光區），需透明且化學惰性。
形狀：方形或圓形，適用于液體、固體或粉末樣品。
樣品架
固定樣品池，確保光路對準，部分儀器支持自動換樣。
溫控裝置（可選）
精確控制樣品溫度（如±0.1℃），研究溫度對熒光特性的影響。
三、發射系統
功能：收集樣品發射的熒光，分離并選擇特定波長進行檢測。
組成部件：
收集光學元件
透鏡或反射鏡：聚焦熒光信號，減少光損失。
光纖（可選）：靈活傳輸熒光至檢測器，適用于遠程或復雜樣品檢測。
單色器（發射單色儀）
光柵或棱鏡：將熒光分離為單色光，通過旋轉選擇檢測波長。
狹縫：控制檢測波長范圍，影響光譜分辨率。
濾光片（可選）
進一步過濾激發光殘余或雜散光，提高信噪比。
四、檢測系統
功能：將熒光光信號轉換為電信號并放大，供后續分析。
組成部件：
光電探測器
光電倍增管（PMT）：高靈敏度、低噪聲，適用于弱熒光檢測，但需高壓供電。
電荷耦合器件（CCD）：可同時檢測多波長熒光，適用于快速光譜掃描。
雪崩光電二極管（APD）：中等靈敏度，適用于便攜式儀器。
放大器
放大探測器輸出的微弱電信號，提高信噪比。
模數轉換器（ADC）
將模擬電信號轉換為數字信號，便于計算機處理。
五、數據處理與控制系統
功能：控制儀器運行、采集數據并進行分析處理。
組成部件：
計算機
運行專用軟件，控制光源、單色器、探測器等部件協同工作。
控制軟件
參數設置：激發波長、發射波長、掃描速度、積分時間等。
數據采集：實時記錄熒光強度隨波長或時間的變化。
光譜處理：基線校正、峰擬合、定量分析（如標準曲線法）。
輸出設備
顯示器、打印機或數據接口，用于顯示或導出光譜圖及分析結果。
六、輔助系統（可選）
穩壓電源
為光源、探測器等提供穩定電壓，減少電源波動對測量的影響。
制冷裝置
降低探測器溫度（如PMT需-20℃以下），減少熱噪聲，提高靈敏度。
自動進樣器
實現多樣品連續檢測，提高分析效率。
校正模塊
定期用標準物質（如羅丹明B）校準儀器波長和強度準確性。