荧光染料是一种新型染料,它既有常规染料的着色特性,又能发射出荧光,使得织物的饱和度和鲜艳度提高,广泛用于纺织、服装等领域。目前,荧光染料在防伪、分子探针等方面的应用也方兴未艾。由于荧光染料在科技和人们的生活中得到了越来越多的应用,对其测配色的研究也引起了颜色学家的关注。荧光染料的测配色目前主要集中在对配色理论的修正、荧光量子效率的求解和真实反射率的求解等方面。
荧光染料吸收可见光和近紫外辐射的能量,发射出比吸收波长长的可见光,使织物增艳。当一个正向构造的分光光度计(光源-单色器-样品-光检测器)用于测量荧光样品的反射率时,激发光首先通过单色器形成单色光后照射样品。以400nm单色光为例,如果样品没有荧光,在400nm处只有反射光被检测器检测记录下来;如果是荧光样品,在400nm处吸收的能量会在一个比较宽的波长范围作为荧光能量发射出来。这时,检测器检测到的不仅有激发光的发射光部分,还有荧光部分。因此,正向构造的分光光度计测荧光样品会得到复合的结果,而逆向构造的分光光度计(光源-样品-单色器-光检测器)测量荧光样品时,荧光在到达检测器之前被单色器分解,反射部分和荧光部分能被检测器正确区分开,所以能得到合理的结果。
采用正逆双向光路法中的逆向光路来测定逆向反射率,正向光路测定正向反射率,经过各种拟合计算,得出真实发射率和发射的荧光强度,改进拟合公式。正逆双向光路法对既有吸收又有发射部分的交界区无法考虑。荧光染料真实反射率的得到,就为求解荧光染料的重要参数——荧光量子效率提供可能性。荧光量子效率(Χ)表示荧光物质将所吸收的光能转变为荧光的本领,其定义为发射的荧光量子数与吸收的荧光量子数之比值。
荧光样品由逆向构造的分光光度计测量时,其反射率(简称逆向反射率)曲线可分为以下四个部分:吸收区、交界区、发射区和无影响区。与此相对应也可以将正向构造的分光光度计所测得的反射率(简称正向反射率)曲线分成同样的四个区域。
当逆向构造的分光光度计测量荧光样品的反射率时,在吸收区逆向反射率显示的是荧光染料真正的反射情况;而在交界区,荧光染料有重吸收和重发射,这时,检测器检测到一部分荧光,所以结果失真;在发射区,因为只有荧光发射,没有对光的吸收,则测定记录的为荧光染料的荧光发射加激发光的反射。当正向构造的分光光度计测量荧光样品的反射率时,在吸收区,检测器检测到的不仅有反射率部分,还有荧光部分,此时的结果并没有真正反映荧光染料吸收区的真实反射率;交界区由于有重吸收和重发射,结果也失真;而对于发射区,正向构造的分光光度计并没有检测到荧光部分,理论上显示的应该是发射区的真实反射率。
荧光量子效率测试仪主要用于材料(溶液、粉末、薄膜)荧光量子效率的测量,测试系统经过可溯源的光源进行定标,能够进行准确的绝对量子产率、色度,同时可以实现光致发光谱的测量和记录。除更换光源、取放样品等操作外,其他测量所需操作只要在软件界面上就可完成,实现自动化测量。系统结构简单,操作方便。光致发光量子效率测量仪的测量稳定、快速、可靠,相比于传统荧光光谱仪,整个系统具有体积小,使用方便等优点。