如何测定荧光量子效率
荧光测定法
荧光测定法是一种基于荧光现象的分析方法，广泛应用于生物、化学、环境等领域。
以下是荧光测定法的一些基本原理和步骤：
1. 原理：荧光是某些物质在受到紫外线或其他短波长光线激发时，发出的可见光。
荧光物质吸收激发光的能量后，电子从基态跃迁到激发态，当电子回到基态时，会释放出能量并发出荧光。
荧光测定法利用荧光物质的这种特性，通过测量荧光强度来确定物质的浓度或其他性质。
2. 荧光物质的选择：选择具有适当荧光特性的物质，如荧光染料、荧光标记物等。
这些物质应该具有高荧光量子产率、适当的激发波长和发射波长、良好的稳定性等特点。
3. 仪器设备：荧光测定通常需要使用荧光光谱仪或荧光光度计等仪器。
这些仪器可以测量荧光物质的激发光谱、发射光谱、荧光强度等参数。
4. 样品制备：将待测样品与荧光物质混合，通常采用荧光染料标记待测物质或与待测物质结合形成荧光复合物。
5. 激发和发射光谱的测量：使用荧光光谱仪或荧光光度计测量样品的激发光谱和发射光谱。
激发光谱是指不同激发波长下荧光强度的变化，发射光谱是指不同发射波长下荧光强度的变化。
6. 荧光强度的测量：选择适当的激发波长和发射波长，测量样品的荧光强度。
荧光强度与荧光物质的浓度成正比，可以通过标准曲线法或直接比较法确定待测物质的浓度。
7. 数据分析：根据测量得到的荧光强度数据，进行数据处理和分析，得到待测物质的浓度或其他性质。
LED荧光粉的分析测试方法
评估方案一、荧光粉的分析测试方法1、发射光谱和激发光谱的测定把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。
给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。
重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过±1nm，取算术平均值。
2、外量子效率的测定把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。
计算荧光粉在该激发波长下的外量子效率。
重新装样，测试3次，各次之间的相对差值不大于1%，取算术平均值。
3、相对亮度的测定将试样和参比样品分别装满样品盘，用平面玻璃压平，使表面平整。
用激发光源分别激发试样和参比样品。
用光电探测器将试样和参比样品发出的光转换成光电流，并记录数值。
试样和参比样品连续重复读数3次，各次之间相对差值不大于1%，取算术平均值。
4、色品坐标的测定把试样装好放入样品室中。
选定激发光源的发射波长，使其垂直激发样品室里的荧光粉样品。
利用光谱辐射分析仪按一定的波长间隔（不大于5nm）测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。
按GB 3102.6-1993中“6.39 色品坐标”的公式求出荧光粉的色品坐标。
重复测试3次，各次之间x、y的差值均不超过±0.001，取算术平均值。
5、温度特性的测定把试样装好放入样品室中，于室温下测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。
每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1 nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。
启动加热装置，将被测的荧光粉试样加热并稳定在设定的温度值10min。
稳定在预定的温度下，测定荧光粉试样的激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。
每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。
香豆素的荧光量子产率
香豆素的荧光量子产率香豆素是一种发光分子，具有强烈的荧光性质和广泛的应用领域。
荧光量子产率是衡量分子荧光强度的重要参数，因此研究香豆素的荧光量子产率具有重要的理论和实际意义。
香豆素的荧光是由分子被激发到高能级态而发出的光子所引起的。
荧光量子产率是指发出的荧光光子数量与吸收的激发光子数量之比。
在大多数情况下，荧光量子产率低于100%，因为分子在荧光发射之前会发生其他非辐射的能量转移和损失。
研究香豆素的荧光量子产率有助于了解其荧光机理，并指导其在生物医学诊断、材料科学和环境监测等领域的应用。
已有多种方法用于测量香豆素的荧光量子产率，下面将着重介绍各种方法以及它们的优缺点。
一、绝对量子产率法绝对量子产率法是通过测量荧光光子数和吸收光子数的比值来计算荧光量子产率。
这种方法需要准确的光谱仪、光子计数器和定量的样品，因此技术难度较大。
此外，样品需要在一个完全消除外部环境的黑暗室中进行测量，因此实验条件比较苛刻。
二、荧光对比法荧光对比法将荧光物质与已知荧光量子产率的参照物质混合并比较它们的荧光强度。
该方法的优点是简单易行，无需专业仪器和高精度的测量。
但这种方法需要找到与香豆素荧光性质相似的参照物质，其另一侧面是不同荧光物质的体现，会对测量结果的准确度产生影响。
三、双光子激发法双光子激发法利用两光子激发技术，通过测量荧光峰面积与相应激发峰面积的比值来计算荧光量子产率。
这种方法可以大大减少分子的非辐射能量转移和荧光淬灭对荧光量子产率的影响，从而提高准确度。
但该方法需要高强度的激发光和专用的双光子激发仪器，实验条件和成本相对较高。
四、时间分辨荧光法时间分辨荧光法是利用时间分辨荧光光谱仪测量分子的荧光寿命与荧光发射强度之间的关系来计算荧光量子产率。
该方法可以在不同时间尺度上研究分子的荧光动力学，可以更准确地了解分子发光的机理。
但这种方法需要光源强度较强，具有短脉冲时间和快速波形采集的闪光灯和荧光寿命测量仪器，技术难度较高。
试验2二氯荧光素量子产率的测定
二氯荧光素量子产率的测定一、实验目的1、了解荧光分析法及测量荧光物质的荧光量子产率的基本原理。
2、掌握二氯荧光素量子产率的测量方法和相关影响因素。
二、方法原理荧光分析法在有机电致发光、生物医药、临床诊断等领域得到广泛应用。
高性能荧光材料的制备已成为这些领域的研究热点与前沿，而这些荧光材料的荧光量子产率的高低直接影响它们的性能优劣。
荧光量子产率（Y F ）即荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。
它的数值在通常情况下总是小于1。
Y F 的数值越大则化合物的荧光越强，而无荧光的物质的荧光量子产率却等于或非常接近于零。
荧光量子产率一般采用参比法测定。
即在相同激发条件下，分别测定待测荧光试样和已知量子产率的参比荧光标准物质两种稀溶液的积分荧光强度（即校正荧光光谱所包括的面积）以及对一相同激发波长的入射光（紫外-可见光）的吸光度，再将这些值分别代入特定公式进行计算，就可获得待测荧光试样的量子产率：Y u = Y s ·Fs Fu ·Au AsY u 、Y s —待测物质和参比标准物质的荧光量子产率；F u 、F s —为待测物质和参比物质的积分荧光强度；A u 、A s —为待测物质和参比物质在该激发波长的入射光的吸光度（A=εbc ）。
运用此公式时一般要求吸光度A s 、A u 低于0.05。
参比标准样最好选择其激发波长值相近的荧光物质。
有分析应用价值的荧光化合物的Y u 一般常在0.1-1之间。
三、仪器和试剂1、分子荧光光谱仪；紫外－可见分光光度计；2、二氯荧光素（5.0μg·mL -1）待测试样溶液(含1.0mol·L -1 NaOH 水溶液)；罗丹明B （5.0μg·mL -1）参比标准溶液（溶剂为无水乙醇）；3、荧光比色皿一个，紫外石英比色皿一对；10 mL 具塞比色管、移液管。
四、实验步骤1、移取所需浓度的二氯荧光素与罗丹明B 溶液，用相应溶剂稀释至10.0 mL （A 505nm <0.05），在紫外－可见分光光度计上测定其吸收光谱曲线；分别测定它们在505 nm 处的吸光度。
荧光量子效率和荧光量子产率
荧光量子效率和荧光量子产率
摘要：
一、荧光量子效率和荧光量子产率的定义
二、荧光量子效率和荧光量子产率的关系
三、影响荧光量子产率的因素
四、荧光量子产率的应用
五、结论
正文：
荧光量子效率和荧光量子产率是两个描述荧光现象的重要参数。
荧光量子效率（fluorescence quantum efficiency），又称荧光量子产率（fluorescence quantum yield），符号为Yf。
它表示物质发射荧光的能力，即荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。
荧光量子产率的数值在通常情况下总是小于1。
荧光量子效率和荧光量子产率之间的关系十分密切。
荧光量子效率指的是激发态分子中通过发射荧光而回到基态的分子占全部激发态分子的分数，而荧光量子产率则是指物质发射荧光的光子数与吸收的激发光的光子数之比值。
两者都是评价物质荧光性能的重要指标，荧光量子效率越高，荧光量子产率也越高，物质发射的荧光就越强。
影响荧光量子产率的因素有很多，包括物质的分子结构、环境因素、温度等等。
首先，物质的分子结构对荧光量子产率有重要影响。
实验证明，跃迁是产生荧光的主要跃迁类型，所以绝大多数能产生荧光的物质都含有芳香环或杂
环。
其次，共轭效应也会影响荧光量子产率。
增加体系的共轭度，荧光效率一般也将增大，并使荧光波长向长波方向移动。
荧光量子产率在实际应用中有很多重要作用，比如在生物学中，通过测量荧光量子产率，可以研究细胞和生物分子的结构和功能；在化学中，荧光量子产率可以用来评价材料的荧光性能，从而指导材料设计和应用。
荧光物质量子效率计算公式
荧光物质量子效率计算公式荧光物质的量子效率是指荧光物质在受激发光的情况下，产生荧光的效率。
在实际应用中，荧光物质的量子效率对于荧光材料的性能评价至关重要。
因此，了解荧光物质的量子效率计算公式对于研究和应用具有重要意义。
荧光物质的量子效率计算公式可以用以下公式表示：Φ = (I_f/I_i) (n^2/n^2_i) η。
其中，Φ表示荧光物质的量子效率，I_f表示荧光物质的荧光强度，I_i表示激发光的强度，n表示荧光物质的折射率，n_i表示介质的折射率，η表示激发光的入射角。
这个公式的含义是，荧光物质的量子效率与荧光强度、激发光强度、折射率以及入射角等因素有关。
下面我们将逐一解释这些因素对荧光物质的量子效率的影响。
首先，荧光强度I_f是指荧光物质产生的荧光光强度，它与荧光物质自身的性质有关，比如荧光物质的结构、纯度、激发光的波长等。
荧光强度越大，荧光物质的量子效率也就越高。
其次，激发光强度I_i是指激发荧光物质的光强度，它与激发光源的功率、波长等因素有关。
激发光强度越大，荧光物质的量子效率也就越高。
再次，折射率n是指荧光物质的折射率，它与荧光物质的化学成分、结构等因素有关。
折射率越大，荧光物质的量子效率也就越高。
最后，入射角η是指激发光的入射角，它与激发光的入射方向、荧光物质的结构等因素有关。
入射角越小，荧光物质的量子效率也就越高。
通过上述公式和解释，我们可以看出荧光物质的量子效率受多种因素影响，因此在实际应用中需要综合考虑这些因素。
同时，为了提高荧光物质的量子效率，可以通过改变荧光物质的结构、优化激发光源等方式进行优化。
总之，荧光物质的量子效率计算公式为Φ = (I_f/I_i) (n^2/n^2_i) η，通过综合考虑荧光强度、激发光强度、折射率以及入射角等因素，可以有效评估荧光物质的量子效率，并为荧光材料的研究和应用提供重要参考。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
LED中荧光材料量子效率测量系统的设计
LED中荧光材料量子效率测量系统的设计张朝阳;宁平凡【摘要】LED作为新兴光源,与传统的白炽灯光源相比,具有很大的优势.衡量其荧光材料发光性能的一个重要参数就是量子效率.为了准确地测量荧光材料的量子效率,提出了一种基于半积分球装置的量子效率测量系统.该系统采用了中心波长为465 nm的蓝光LED芯片作为激发光源,与直径为150 mm的半积分球和直径为150 mm、中心孔直径为8mm的平面反射镜搭配使用,运用光纤和线阵CCD光谱仪采集光谱数据,并进一步计算出量子效率.为了验证系统的有效性,分别采用两种不同的荧光材料对测量系统进行测试,测量结果与厂商所给的数值基本一致.实验结果表明,该测量系统能有效地评估LED中荧光材料的发光性能.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】5页(P6-10)【关键词】荧光材料;量子效率;LED;测量系统【作者】张朝阳;宁平凡【作者单位】天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300387;天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】O433.1引言白光LED作为固态照明中的核心器件,有着高效、节能、环保等优点,被认为将取代传统照明方式成为新一代的节能照明光源[1-2]。
目前,在工艺上有3种实现方式:(1) 通过红、绿、蓝三基色LED芯片混光;(2) 通过紫外芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉;(3) 通过蓝光芯片激发黄光荧光粉[3]。
随着白光LED的广泛应用,如何准确地测量荧光材料的荧光参数引起了人们的广泛关注[4],尤其是对荧光材料量子效率的准确测量。
至今为止,国内外做了大量的有关荧光材料量子效率的测量技术研究,1997年英国剑桥大学的Mello等[5]采用3步测量法进行了测量。
2006年,英国杜伦大学的Porrès等[6]运用Mello的理论提出了一套新的测量荧光材料量子效率的系统。
2010年,日本大塚电子公司[7-8]研制出了一种基于半积分球的量子效率测量系统。
荧光量子效率绝对法测量系统校准及不确定度评定
荧光量子效率绝对法测量系统校准及不确定度评定贾志立;卜天佳;姚雅萱;任玲玲【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2022(43)8【摘要】荧光量子效率是发射与吸收的光子数之比,是表征荧光材料发光性能的关键参数。
然而,用于绝对法测量荧光量子效率的光路和探测器未经校准溯源或是校准方法不当,会造成测量光谱的不准确,进一步影响荧光量子效率计算结果的不准确。
采用汞氩灯对单色仪进行校准,保证了激发波长和发射波长的准确性,利用标准辐射源对光路、发射单元单色仪和探测器进行光谱相对强度校准,保证了激发波段和发射波段光谱相对强度的准确性;最后从测量模型出发,对测量不确定度进行了分析,得到在300~360 nm的激发光波段和370~900 nm的发射光波段内相对合成标准不确定度为3.58%,相对扩展不确定度为7.16%,k=2。
通过对单色仪波长校准以及对光谱相对强度进行校准,为荧光量子效率的准确测量提供了参考。
【总页数】6页(P1021-1026)【作者】贾志立;卜天佳;姚雅萱;任玲玲【作者单位】中国计量科学研究院前沿计量科学中心【正文语种】中文【中图分类】TB96【相关文献】1.第六讲航空发动机试验中电子扫描压力测量不确定度评定——测量方法和电子扫描压力测量系统的测量不确定度评定2.压力测量不确定度评定基础知识讲座(七)第七讲航空发动机试验中电子扫描压力测量不确定度评定——电子扫描压力测量系统示值误差的测量不确定度评定3.航空发动机压力系统现场校准中的测量误差分析及测量结果的不确定度评定4.光照度计比较法测量校准结果不确定度评定及校准和测量能力表示5.传导瞬态骚扰发生器校准的不确定度评定——对IEC 61000-4-xx中测量不确定度的解读因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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如何测定荧光量子效率首先要有一个已知量子产率的标准物质，一般用硫酸奎宁。
分别做标准物质和未知样品的吸收和荧光光谱。
Φu=Φs(Yu/Ys)(As/Au)Φu——待求物质的荧光量子产率；Φs——标准物质的荧光量子产率；Yu——待求物质的荧光积分面积；Ys——标准物质的荧光积分面积；Au——待求物质的荧光激发波长处的吸收值；As——标准物质的荧光激发波长处的吸收值。
测定激发光强度和荧光强度就可以了知道吧？如果已知一标准物质的量子产率，可以配置相同浓度的标准和待测物质，在相同的测量条件下，测量两者的荧光强度.未知物质的荧光量子产率=F未知/F标准*标准的量子产率。
量子效率是指发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX之比,即量子效率=Nf/NX我们知道,一般的发光总有一定的能量损失,激发光子的能量总是大于发射光子的能量.所以,量子效率通常都是小于100%.在实际测量时我们不好去测量发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX,而通常用用下面的公式求算:量子效率=发射峰的最大发光强度/激发峰的最大发光强度但是注意根据待测物的激发和发射波长的范围，选择不同激发和发射波长的基准物。
请问在有机电致发光中关于量子效率中的外量子效率是如何计算的公式是什么样子的exp(eV/kT)=aP2+bP+c(1)其中V为光生电压，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，e为电子电荷，a，b，c 为常数。
Additionally,α-NPN thin film emits bright blue fluorescence(461 nm) 1.-NPD(5.5%). efficiency of 8.5%,higher than that of αwith a quantum该化合物可发明亮的蓝色荧光(461 nm),积分球测定其薄膜荧光量子效率为8.5%,比α-NPD 的5.5%高。
收藏指正emission properties were studied and their photolysisTheir fluorescence2.kinetics was investigated indifferent media by means of steady statephotolysis method.较低，光谱特性，发现甲氧基苯甲酰亚甲基光产碱剂的荧光量子效率考察了其荧光而萘甲酰亚甲基光产碱剂较高。
收藏指正of oxazine 1 perohlorate in 1, 2-efficiency quantum The fluorescence3.dichloro-ethane was measured with photoacoustic speetroscopy in whichthe fluorescence quenching wag used.荧光高氯酸盐的二氯乙烷溶液进行)嗪1利用光声光谱技术,采取猝灭的方法对(口恶收藏指正量子效率的测量。
for theefficiencyquantum The experimental results indicate that the 4.μm than that at 0.80 μm, emission at 1.5 μm is higher upon excitation at 0.98owing to the much weaker excited state absorption (ESA) compared withthose of excitation at 0.80 μm. 因而其激发下小得多, ,激发态吸收较0 .80μm研究表明:由于在0 .98μm激发下;收藏指正也比0 .80μm激发下高得多荧光1.5μm发射量子效率-property of coumarin derivative CND_(500) with βFluorescence5.-CD) in aqueous solution and CND_(500) with ethyl alcohol, cyclodextrin (βmethod. It n-saf Triton X-100 micelle solution are examined by fluorescence fluorescence is observed that the peak, relative intensity (F), polarization(P), relative quantum yield ((?)用荧光法研究了香豆素衍生物CND_(500)在β-CD水溶液中和在乙醇及非离子表面活性剂(n-Saf)Triton X-100等胶束溶液中的荧光特性,发现CND_(500)在β-CD水溶液中的荧光强度(F),荧光偏振度(P)、相对量子效率((?)收藏指正Abstract: Polyphenylacetylenes were synthesized by ［Rn(nbd)Cl］2 and 6.WCl6/Ph4Sn catalyst systems in N2 at room temperature.Polymerswithhigh yield and high molecular weight were obtained.Their structures werecharacterized by UV,IR,NMR and GPC,respectively.The fluorescence of thepolymer solution with different concentration was investigated using variable excitation wavelength from UV to visible region.The relation between fluorescence and polymer structure was studied.The resultsshowed that the molecular chain structure has great influence on fluorescence of the polymers.The emitting peak wavelength offluorescence for the polymer of high stereoregularity is independent ofsolution concentration and excitation wavelength.The emitting peak wavelength of fluorescence for the polymer with disordered molecularchain arrangement varies with changing the solution concentration and excitation wavelength,and different emission sites in molecular chains andlow emitting yield are shown.The measurement and analysis of fluorescence spectroscopy of polyphenylacetylenes may provide someuseful information to judge the molecular chain arrangement in someconjugated polymers.文摘:使用有机金属铑、金属钨/四苯基锡催化剂体系聚合苯乙炔，分别获得了高产等分别对聚合物结构进行了GPC，NMR，IR，UV使用.率和高分子量的聚苯乙炔．表征.采用不同波长的激发光对聚合物荧光性能进行研究，详细分析了聚合物结构与荧光性能之间的关系.研究结果发现，不同聚合物结构对聚合物荧光性能产生很大影响，规整性高的聚合物，将有较高的发光量子效率；聚合物规整性差，将可能导致多个荧光发光结构点，其荧光强度降低.聚合物荧光光谱研究将对某些共轭聚合物结构的规整性分析提供一些有用的信息.收藏指正The rate constant and the efficiency of main energy trasfer process were 7.calculated from fluorescence lifetime, phosphorescence lifetime,quantumyield and time-resolved spectra of I3MK and I3MK-Tb(Ⅲ)stsyem. Accordingly,the dynamics of the energy-transfer process in this system was analysed. A modification of the perrin formula was proposed and the mechanism of the energy transfer of the complex system was disscussed.从I3MK和I3MK－Tb（Ⅲ）体系的荧光寿命、磷光寿命、量子产率，时间分辨光谱等，计算了各主要能量传递过程的速率常数和能量传递效率，进行了该体系能量传递过程的动态分析，提出了Perrin公式的修正参数，讨论了I3MK－Tb（Ⅲ）体系的能量传递机理．收藏指正The results showed that with the increasing water8.stress,Fv/Fm,Fv/Fo,Yield,qP and Photo values decreased,whileqN,whichreflects the protective mechanism of light energy,increased significantly.研究结果表明,叶片的叶绿素荧光参数PSII原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、光合量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和净光合速率(Photo)值随水分胁迫强度增强而呈下降的趋势;收藏指正Either of the two stresses increased minimum chlorophyll9.florescence(F0),and decreased maximum chlorophyllfluorescence(Fm),PSⅡprimary chemicalefficiency(Fv/Fm)and PSⅡpotential activity(Fv/F0),butdid not significantly result in variation in quantum yield of PSⅡlinearelectron(ΦPSⅡ) relative to the un-stressed control. POD activity,MDA andPro contents were significantly raised by drought or salinity.干旱或盐胁迫引起初始荧光(F0)上升,最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)显著下降,PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)略有降低,而POD活性、MDA和Pro含量显著提高。