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蛍光分析の特徴を教えてください。
蛍光分析の特徴を教えてください。 よろしくお願いします。
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分析化学としての蛍光分析は、全然素人なんですが、化学ではなく、 物理学のところに御質問が飛んだということは、物理現象としての蛍光 測定について、御興味があるんだろうと、勝手に解釈して、わかる範囲で 書かせていただきます。 「蛍光」という現象は、赤外線や、天王星を発見したハーシェルが、 1845年頃発見しました。 理論解析は、ストークスが、放電管の、ガラスの発光を「蛍光」と呼び、 物質内の調和振動子に起因する現象と考えたことあたりが、最初になります。 これら19世紀物理学の範囲では、蛍光は、励起光より、長波長側 (エネルギーを失う側)にしかでません。これを「ストークスの法則」と 呼び、長波長側の蛍光を「ストークス光」と呼びます。 20世紀に入ると、アインシュタインが、光電効果の説明の中で、 ストークスの法則を説明し、またX線の蛍光効果の研究も盛んになります。 その後の分光学の進展は、スピン起因の現象に肉薄することで推移し 60年代のレーザ開発で、更に花開くことになります。 レーザ出現によって、分光学におきたことは ・波長/線幅の非常に細かい制御による準位差エネルギーに即した分光 ・電場の非常に強い状況での、反ストークス光発生などの非線形効果の ある分光 がS/N高く実現可能になったことでしょう。 蛍光測定の手法は、励起光の作り方によって 入力である「励起光」をあらかじめ分光(細く)しておくか? 出力である「蛍光」を精密に分光して測定するか?(あるいは両方か?) があり、どちらにするか?は励起の上準位だけに注目するかとか、緩和時間 は無視できるか否か?あたりで決めることになると思います。 分光手法には、回折格子タイプのものが主に使われ、ラムシフトの 検証や、核スピンの影響など非常に細かい分光が必要な場合は、ファブリ ペロタイプの干渉分光や、希にフーリエ分光装置などが使われるようです。 センサーには、光電子増倍管(フォトマル)を中心に、光ガルバノ素子や アバランシPD、が使われてきましたが、ここ数年で安くなってきた、 II(イメージインテンシファイア)+CCDによる2次元分光が、 強力な測定武器として普及が進んでいます。 電気測定部には、DC的蛍光には、ロックインアンプが、時間分光には ボックスカー積分器が、ショット限界に近い領域では、1フォトンカウン ティング用の回路が使われて来ましたが、最近のデジタル機器はそれらの 処理を更に高度化していっているようです。 現在、一番よく用いられるレーザ分光は、やや広目の線幅で励起し、 分光器でやや精密に分光する、「レーザ誘起蛍光分析」で、上準位からの 蛍光の分光分布を記録して、分子のバンド構造の相対強度を見ることにより、 物質自体の構造や、温度を測定することなどに用いられます。 また、非線形効果を積極的に利用した、反ストークス光分光分析は、 構成上、測定位置の分解能が高いため、特にエンジン内燃焼解析などの ニーズを背景に研究がすすめまれました。 私は、残念ながら、蛍光分析の実務をしたことがないので、耳学問の 範囲を全然でていませんが、何かのお役に立てば幸いです。
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高感度.逆に言えば.コンタミの影響が出やすい。JIS特急程度では使用不可 検出可能な蛍光が出るぶしつに限って分析可能.逆に言えば.いくつかの有機物・いくつかの元素にしか使えない。 れいきこうが必須.逆に言えば.波長が近い場合に散乱の影響が出やすい。 蛍光強度が低く.倍増かんが必要。X線は数えられればなんとかなりますが.液体窒素の取り扱いが面倒極まりない。 こんなところでどうですか。