激光束照射荧光淬灭原理
几种荧光猝灭的方式
浓度猝灭
浓度猝灭concentration quenching
当激活剂浓度较大时，中心间的距离小于临界距离，它们就会产生级联能量传递，即从一个中心传递到下一个中心，再到下一个中心......（发生能量迁移）直到最后进入一个猝灭中心，导致发光的猝灭，我们把这种猝灭叫做浓度猝灭。
何为猝灭?
由于某些原因使发光材料发生非辐射跃迁，从而降低了发光效率的现象叫做猝灭，猝灭的原因可以各不相同，常见的有温度猝灭，浓度猝灭和杂质猝灭等。
物理机制包括合作上转化（cooperative up-conversion）、交叉驰豫（cross-relaxation）以及能级转化(energy transfer)等。
温度猝灭
温度猝灭 Temperature quenching
温度猝灭也称为热猝灭是指对于各种发光材料，随着温度的上升，其发光强度下降，发射光谱红移。
发光材料发生热猝灭的可能有多种原因, 但起主要作用的一般是两个方面:一是由于温度的升高, 晶格振动加剧, 从而使发光中心的晶格弛豫增强, 无辐射跃迁几率增大, 发光效率降低, 这是人们通常所说的) 温度特性; 二是由于温度升高, 使发光中心的状态或周围的微环境发生某种本质性变化, 从而降低了发光效率, 即人们通常所说的“热稳定性”。
目前，各种商品荧光粉使用在荧光灯上由于长时间照射温度升高，发生温度猝灭，使其荧光性能越来越低，这就是为什么荧光灯用久之后会变暗的原因。
lci实验原理
lci实验原理
LCI（Laser Induced Fluorescence）实验原理是通过激光诱导荧
光技术来测量样品中的荧光强度。
在LCI实验中，首先使用激光器发射器产生一束高能的激光
光束。
然后，这束激光光束照射在待测样品上。
样品中的分子或原子吸收激光能量后会处于激发态，随后发生自发辐射并返回基态。
在这个过程中，样品会以特定的频率发射出荧光光子。
接下来，收集和检测由样品发出的荧光光子。
通常，使用一个光学元件（如透镜或光纤）会将荧光光子收集到一个探测器上进行检测。
探测器会记录荧光强度，并将其转化为电信号。
最后，根据记录的荧光强度数据可以得到与样品中的分子或原子浓度相关的信息。
这是因为荧光强度与样品中的分子或原子的浓度成正比关系。
总的来说，LCI实验原理是通过激光诱导样品中的荧光发射来
获得与样品中目标物质浓度相关的信息。
激光诱导荧光原理
激光诱导荧光原理激光诱导荧光（Laser-Induced Fluorescence，简称LIF）是一种常用的光谱分析技术，广泛应用于生物医学、化学、环境科学等领域。
本文将介绍激光诱导荧光的原理及其在科研和实际应用中的重要性。
激光诱导荧光技术是利用激光束对样品进行激发，使其产生荧光现象。
其基本原理是，当激光束与样品相互作用时，激光光子能量被吸收，使得样品的分子处于激发态。
随后，在分子间发生非辐射跃迁，从激发态返回基态，释放出荧光。
这些荧光信号可通过光学系统收集、分离和检测，进而获得样品的信息。
激光诱导荧光技术的应用非常广泛。
在生物医学领域，它被用于细胞、组织和生物分子的研究。
通过选择适当的激发波长和荧光探针，可以实现对生物分子的定量和定位分析。
例如，在肿瘤诊断中，激光诱导荧光技术可以帮助鉴别癌细胞和正常细胞，提高早期癌症的检测率。
此外，在药物研发中，激光诱导荧光技术还可以用于药物靶点鉴定和药物代谢动力学研究。
化学领域也广泛应用激光诱导荧光技术。
例如，在环境污染监测中，激光诱导荧光技术可以用来检测有机污染物和重金属离子。
通过对样品进行激发，不同化合物的荧光特性可以被测量和分析，从而实现对环境污染程度的评估。
此外，激光诱导荧光技术还可以用于研究化学反应动力学和分子结构等问题，为化学反应机理的解析提供重要依据。
激光诱导荧光技术的优势在于其高灵敏度和高选择性。
由于激光束的高能量和单色性，可以精确激发样品中特定的分子或原子，避免干扰信号的产生。
同时，荧光信号的检测灵敏度高，可以实现对微量样品的分析。
这使得激光诱导荧光技术成为一种非常有价值的分析工具。
然而，激光诱导荧光技术也存在一些局限性。
首先，激光束的能量较高，可能对样品造成损伤，尤其是对生物样品而言。
其次，由于荧光信号受到周围环境的干扰，可能产生误差。
因此，在实际应用中，需要对样品进行适当的处理和修正，以提高测试的准确性和可靠性。
总的来说，激光诱导荧光技术是一种非常重要的光谱分析技术，具有广泛的应用前景。
荧光的猝灭
4
根据恒定态的假设，在连续的照射下，激发态荧光体 1M*会达到一个恒定值，即其生成速率与衰变速率相等， 1M*浓度保持不变，即：
d [ M *] 0 dt
在没有猝灭剂的情况下： 1M*表示为：[1M*]0，根据以上反 i )[1M * ]0 0 Ia [M ] k f ki
2
§4.1 动态猝灭
在动态猝灭过程中，荧光物质的激发态分子通过与 猝灭剂分子的碰撞作用，以能量转移的机制或电荷转移
的机制丧失其激发能而返回基态。
3
溶液中荧光物质分子M和猝灭剂Q相碰撞 而引起荧光熄灭。
比较速率 (1)M＋hυ →M* (吸光) 1 k * (2)M M＋hυ (发生荧光) kf [ M* ] k (3)M* +Q M+ Q+ 热 (猝灭过程）kq[ M* ][Q]
20
光诱导电荷转移（photo-induced charge transfer)
Excitation of a fluorophore induces the motion of an electron from one orbital to another. If the initial and final orbitals are separated in space, the electronic transition is accompanied by an almost instantaneous change in the dipole moment of the fluorophore. When the latter possesses an electrondonating group (e.g. -NH2, -NMe2, -CH3O) conjugated to an electronwithdrawing group (e.g. -C=O, -CN), the increase in dipole moment can be quite large. Consequently, the excited state reached upon excitation (called the Franck–Condon state or locally excited state, LE) is not in equilibrium with the surrounding solvent molecules if the latter are polar. In a medium that is sufficiently fluid, the solvent molecules rotate during the lifetime of the excited state until the solvation shell is in thermodynamic equilibrium with the fluorophore. A relaxed intramolecular charge transfer (ICT) state is then reached.
荧光淬灭定义
荧光效率
定义:荧光物质分子将光能转变成荧光的百分率 计算公式: 荧光效率=
发射荧光的光量子数（ 荧光强度） 吸收光的光量子数（激 发光强度）
荧光寿命
定义:荧光物质被激发后所产生的荧光衰减到一定程
度时所用的时间。
各种荧光物质的荧光寿命不同。
荧光淬灭
• 定义:荧光物质在某些理化因素作用下，发 射荧光减弱甚至消退称为荧光淬灭。 • 引起荧光淬灭的因素：有如紫外线照射、 高温、某些硝基化合物、重氮化合物等。
结合垫
免疫层析法检测的实物 图
双抗体夹心法
待测液含抗原Ag (k)Ab1-Ag (k)Ab1-Ag-Ab2 Ab3-(k)Ab1 阳性结果T,C均有颜 色
(k)Ab1
Ab2
T
待测液，不含抗原Ag (k)Ab1 (k)Ab1
C
Ab3-(k)Ab1 阴性结果T无颜色，C 有颜色
ห้องสมุดไป่ตู้
(k)Ab1
Ab2
T
双抗体加心法检测原理图
• 08天津大学精密仪器 与光电子工程学院与 天津市进出口检验检 疫局合作开发研发一 种便携式仪器。 • 竞争法原理 • 用于农药残留定量检 测
2 镧系元素
• 镧系元素又称为稀土金属元素，指元素周 期表中原子序数 57～71 的所有元素。
• 两种不同镧系元素离子( 分别作为光 吸收子和发射子) 掺杂入亚微米尺寸 的陶瓷颗粒( 作为主基质) 中，会构 成一类能上转发光产生荧光的特殊材 料。—— UCP( up-converting phosphor，UCP) 颗粒。
荧光免疫层析技术的原理与进展
介绍人：罗敏
荧光免疫层析技术的基本原理
层析法(chromatography)的原理是利用混 合物中各组分的物理性质之差(如吸附力、 分子形状和大小、分子极性、分子亲和力、 分配系数等)而建立来的一种分离技术。 层析系统是由固定相(stationary phase) 和流动(Mobile Phase)相组成。
几种荧光猝灭的方式
几种荧光猝灭的方式荧光猝灭是指在某些特定条件下，荧光物质的荧光强度会减弱或消失的现象。
荧光猝灭可以通过多种方式实现，下面将介绍几种常见的荧光猝灭方式。
一、静态猝灭静态猝灭是指在分子间存在非辐射能量转移的情况下，荧光物质的荧光强度会减弱或消失。
这种猝灭方式常见的机制有电子传递、能量传递和荧光共振能量转移等。
其中，电子传递是指由于电子给体和受体之间的能级差异，导致受体吸收电子给体的激发能量，使得电子给体的荧光被猝灭。
能量传递是指能量从荧光物质传递到其他分子或物质上，使荧光被猝灭。
荧光共振能量转移是指荧光物质与另一种分子之间存在共振能量转移的情况下，荧光被猝灭。
二、动态猝灭动态猝灭是指在溶液中，荧光物质的荧光强度会随着时间的推移逐渐减弱或消失。
这种猝灭方式常见的机制有自由基猝灭、氧气猝灭和分子碰撞猝灭等。
自由基猝灭是指由于自由基与荧光物质之间的反应，使荧光被猝灭。
氧气猝灭是指荧光物质与氧气之间的化学反应导致荧光被猝灭。
分子碰撞猝灭是指荧光物质与其他分子之间的碰撞，导致荧光被猝灭。
三、金属离子猝灭金属离子猝灭是指金属离子与荧光物质之间的相互作用，导致荧光被猝灭。
常见的金属离子猝灭方式有静态猝灭和动态猝灭。
静态猝灭是指金属离子与荧光物质之间形成络合物，使荧光被猝灭。
动态猝灭是指金属离子与荧光物质之间发生电子传递或能量传递的过程，导致荧光被猝灭。
四、溶剂效应猝灭溶剂效应猝灭是指溶剂对荧光物质荧光强度的影响。
常见的溶剂效应猝灭方式有静态猝灭和动态猝灭。
静态猝灭是指溶剂分子与荧光物质之间发生相互作用，导致荧光被猝灭。
动态猝灭是指溶剂分子与荧光物质分子之间发生碰撞，导致荧光被猝灭。
以上所述是几种常见的荧光猝灭方式，每种方式都有不同的机制和特点。
了解这些猝灭方式对于研究荧光物质的性质和应用具有重要意义。
在实际应用中，可以通过调节实验条件，选择合适的猝灭方式，来实现对荧光的控制和调节，从而实现更多的应用。
荧光猝灭实验报告
一、实验目的1. 了解荧光猝灭现象的基本原理和影响因素。
2. 掌握荧光猝灭法的实验操作步骤。
3. 通过实验，学会运用荧光猝灭法对物质进行定量分析。
二、实验原理荧光猝灭是指当荧光物质与猝灭剂接触时，由于猝灭剂与荧光分子发生相互作用，导致荧光强度降低的现象。
荧光猝灭法是利用荧光物质的荧光强度与猝灭剂浓度之间的关系，对猝灭剂进行定量分析的方法。
荧光猝灭原理可分为动态猝灭和静态猝灭两种。
动态猝灭是指猝灭剂与荧光分子发生快速碰撞，使荧光分子能量耗散，从而引起荧光猝灭。
静态猝灭是指猝灭剂与荧光分子形成复合物，降低荧光分子能量，引起荧光猝灭。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：荧光光谱仪、移液器、比色皿、恒温水浴锅、电子天平等。
2. 试剂：荧光素钠（NaF）、乙醇、猝灭剂（如EDTA、Cu2+等）、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 配制荧光素钠溶液：准确称取0.1g荧光素钠，溶解于100ml蒸馏水中，配制成1×10^-4 mol/L的荧光素钠溶液。
2. 配制猝灭剂溶液：根据实验需要，配制一定浓度的猝灭剂溶液。
3. 测定荧光光谱：在荧光光谱仪上，设定激发波长为490nm，扫描范围为450-600nm，记录荧光素钠溶液的激发光谱和发射光谱。
4. 猝灭实验：向荧光素钠溶液中逐滴加入猝灭剂溶液，每加入一定量的猝灭剂溶液后，立即记录荧光光谱。
5. 数据处理：利用荧光光谱仪自带软件，绘制荧光强度与猝灭剂浓度的关系曲线，并计算猝灭剂浓度。
五、实验结果与讨论1. 激发光谱和发射光谱：荧光素钠溶液的激发光谱和发射光谱如图1所示。
激发光谱表明，荧光素钠的最大激发波长为490nm；发射光谱表明，荧光素钠的最大发射波长为520nm。
2. 荧光猝灭曲线：荧光猝灭曲线如图2所示。
由图2可知，随着猝灭剂浓度的增加，荧光强度逐渐降低，呈现良好的线性关系。
3. 猝灭机理：根据实验结果，可以判断荧光猝灭机理为动态猝灭。
动态猝灭机理表明，猝灭剂与荧光分子发生快速碰撞，使荧光分子能量耗散，从而引起荧光猝灭。
荧光的猝灭ppt课件
§4。4.3 电荷转移猝灭
某些猝灭剂与荧光物质分子相互作用时，发生了电荷转 移反应，即氧化还原反应，即引起荧光的熄灭。由于激发态 分子往往比基态分子具有更强的氧化还原能力，也就是说， 激发态分子是比基态分子更强的电子给体和电子受体，因此 激发态分子更容易发生与其他物质的分子发生电荷转移作用 。
Org. Lett.，2008， 10， 5577-5580.
Fig.1. Absorption and fluorescence spectral changes of probe 1 upon addition of increasing concentration Cys.
31
例 6：
ICT On
某些强的电子受体的物质，往往是有效的荧光猝灭剂。
14
在电荷转移猝灭中，荧光物质的激发态分子与猝灭剂 分子相互碰撞时，最初形成了“遭遇配合物”，而后成为 实际的激态电荷转移配合物：
1M * Q1M *...Q (M Q )* M Q hv
M ＋ Q ＋ KT 在介电常数小于10的非极性溶剂中，可观察到有激发态 转移配合物所产生的荧光。但其荧光与1M*的相比，光谱处 于更长的波长范围，且无精细结构。
9
荧光分子和猝灭剂之间形成的不发光的基态配合物 ，可表示为：
M Q MQ
配合物的形成常数为：
K [MQ] [M ][Q]
10
荧光强度和猝灭剂浓度之间的关系，可推倒如下：
[M ]0 [M ] [MQ]
F0 F [M ]0 [M ] [MQ] K[Q]
F
[M ]
[M ]
即：
F0 1 K[Q] F
A selective colorimetric chemosensor for thiols based on intramolecular charge transfer mechanism
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激光束照射荧光淬灭原理
1.引言
激光技术在现代科学与技术领域中有着广泛的应用，其中之一便是激光与荧光的相互作用。
本文将介绍激光束照射荧光淬灭原理，探讨激光与荧光的相互作用机制以及荧光淬灭的原理。
2.激光与荧光的相互作用机制
激光与荧光的相互作用是基于激光光源具有高亮度、单色性和方向性的特点。
当激光束照射到荧光物质上时，会激发其内部电子跃迁。
这种跃迁会引起荧光物质的激发态电子向基态跃迁，从而释放出荧光。
3.激光束照射荧光淬灭的原理
激光束照射到荧光物质上时，除了激发电子跃迁释放荧光外，还会引起非辐射性能的过程。
这些非辐射性能的过程会竞争性地与荧光发生，导致荧光的淬灭。
3.1销掉激发态
激光束的能量可以使一部分荧光物质的激发态电子退激并回到基态，从而不再参与荧光的释放。
这是激光束照射荧光淬灭的主要原理之一。
3.2氧化作用
激光束照射荧光物质时，可以通过与氧气发生反应，形成自由基等物质，从而引起化学反应，并导致荧光物质的淬灭。
3.3荧光物质的波长选择性
荧光物质在特定波长的激发下才能发生荧光的释放，而激光束通常具有狭窄的光谱带宽和单一的波长特性，能够选择性地照射到荧光物质的特定激发波长，因此可以避免荧光的发生与淬灭。
这是激光束照射荧光淬灭的另一个原理。
4.应用与发展
激光束照射荧光淬灭原理在实践中有着广泛的应用。
例如，它可用于生物医学领域中的荧光成像和荧光定量测量，通过激光束的选择性照射，可以实现对特定荧光物质的观察和分析。
激光束照射荧光淬灭还在材料科学、环境监测等领域中有着重要的应用前景。
结论
激光束照射荧光淬灭原理是基于激光与荧光的相互作用机制的，通过选择性的激发与非辐射性能的竞争，可以实现对荧光的淬灭。
激光束照射荧光淬灭原理在各个领域中有着广泛的应用前景，为科学研究与技术发展提供了有力的支持。