Затухание люминесценции измерение

При временной селекции используют различие во временах затухания собственного свечения уранила и фона поп действием кратковременных лазерных импульсов. На рис. 1, в приведена кинетическая кривая затухания люминесценции комплексов уранила с фосфорной кислотой, состоящая из участка кратковременной фоновой люминесценции (длительность 50 мкс) и участка длительной, экспоненциально затухающей (500 мкс) люминесценции комплексов уранила. Как видно из рисунка, в начале кривой интенсивность фонового свечения во много раз превышает интенсивность люминесценции уранила. Однако к моменту полного затухания фонового свечения, т. е. через 50 мкс, можно проводить количественное измерение люминесценции урана. Применение описанных приемов позволяет снизить предел обнаружения урана в виде фосфатных комплексов до 10 г/мл. [c.85]

Измерения времени затухания люминесценции и квантового выхода дают информацию об относительных вероятностях различных процессов испускания и безызлучательной конверсии. Время жизни флуоресценции обычно лежит в области от 10 до 10 се/с, хотя имеются соединения, такие, как нафталин, у которых время жизни значительно больше и составляет 10 —10 сек. Время жизни фосфоресценции в большинстве случаев лежит в интервале от 10 сек до нескольких секунд. [c.89]

Появление посторонней замедленной флуоресценции может вызывать не только фосфоресценция кювет. Если истинная долгоживущая люминесценция одного из компонентов раствора (либо фосфоресценция, либо замедленная флуоресценция) находится в области поглощения второго компонента, то при этом будет возбуждаться быстрая флуоресценция второго компонента ( тривиальный эффект ), и эта быстрая флуоресценция будет затухать со скоростью, равной скорости затухания долгоживущей люминесценции первого компонента. В качестве примера Паркер и Джойс [59] приводят измерение люминесценции перилена в л идком парафине при 77 К при возбуждении светом с длиной волны 250 или 297—302 нм. Жидкий парафин содержал следы примесей, фосфоресцирующих в области 380—440 нм. Свет этой фосфоресценции частично поглощался периленом и возбуждал быструю флуоресценцию последнего. Быстрая флуоресценция затухала со скоростью затухания фосфоресценции примесей в жидком парафине и регистрировалась как замедленная флуоресценция перилена. Из этого примера видно, как важно критически относиться к экспериментам, в которых наблюдается замедленная флуоресценция, чтобы быть уверенным, что она не вызвана тривиальными эффектами. [c.276]

Для измерения длительности и хода затухания люминесценции в пределах от 10 до 10 сек применяются приборы, получившие название фосфороскопов. Измерение послесвечения меньшей продолжительности ( 10 —10 °сек ) производится с помош,ью флуорометров. [c.432]

Для измерения длительности послесвечения люминофоров служат специальные приборы, одним из которых является фосфороскоп Беккереля (рис. IX.12), состоящий из двух дисков N а М, смонтированных на одной оси. Исследуемый люминофор помещают между дисками, которые установлены таким образом, что, когда возбуждающий свет проходит через отверстия первого диска и попадает на образец, непрозрачный сектор второго диска закрывает его от наблюдателя. Когда люминесцирующее вещество становится видимым через отверстие во втором диске, непрозрачным сектором первого диска закрыт путь для возбуждающего света, что позволяет наблюдать процесс затухания люминесценции. Меняя угол между секторами в обоих дисках и скорость вращения, в известных пределах можно изменять время, проходящее между окончанием возбуждения и моментом наблюдения. Количественные определения интенсивности фосфоресценции для различных промежутков времени между возбуждением и наблюдением могут быть сделаны с помощью фотометра или каким-либо другим способом (см. стр. 171). При помощи двухдискового фосфороскопа можно измерять длительности послесвечения от 0,1 до 10" с. В более широком временном интервале можно измерять длительности послесвечения при помощи однодискового фосфороскопа. Подробное описание фосфороскопов и их характеристик дано Левшиным [1, с. 75—86]. [c.180]

Измерение времени затухания люминесценции. Среднее время жизни X возбужденной молекулы играет существенную роль при рассмотрении механизмов реакций возбужденных молекул. Импульсный метод определения т состоит в том, что раствор флуоресцирующего вещества облучают коротким импульсом света 1 — 2— —4 не), а. интенсивность флуоресце-нции измеряют как функцию времени. Интенсивность флуоресценции (/ф)< в момент времени I после начала измерения связана с интенсивностью флуоресценции в начальный момент (/ф)о соотношением [c.70]

М. Бэртон с сотрудниками (49—54] разработал оригинальную методику для измерения времени затухания люминесценции. Рентгеновское излучение подавалось в виде имевших форму трапеции импульсов, продолжительностью 10 сек., которые возбуждали люминесценцию (рис. 15). [c.40]

Измерения времени затухания люминесценции ароматических альдегидов и кетонов были проведены на осциллографическом фосфороскопе, описанном Толстым и Феофиловым [16]. Этот при- [c.152]

Успешно применяются люминесцентные измерения при изучении быстрых реакций электронно-возбужденных молекул. В результате протекания таких реакций интенсивность флуоресценции (люминесценции) исходного соединения уменьшается, происходит тушение флуоресценции. Эти реакции тушения конкурируют с дезактивацией возбужденных молекул по другим механизмам. Так как время затухания флуоресценции порядка 10- с, то флуоресцентные методы обычно применяют для изучения кинетики быстрых реакций возбужденных молекул, протекающих за время 10 °— 10- с. [c.49]

Конечная длительность процессов показывает, что между актами поглощения и излучения протекает известный промежуток времени. Его можно рассматривать как третий, неотъемлемый этап люминесценции. Экспериментально этот промежуток времени улавливается при затухании люминофоров, которое почти во всех случаях поддаётся точному измерению. [c.263]

Флуорометры. Для измерения еще более кратковременных процессов используют флуорометры. Столь кратковременные свечения обычно затухают по экспоненциальному закону (18.6) или закону, мало отличающемуся от экспоненты. Если возбуждение производить модулированным светом (с циклической частотой модуляции со),, то возникшая люминесценция также оказывается модулированной однако ее модуляция при экспоненциальном затухании свечения отстает по фазе от возбуждения на угол [c.434]

Замечание о результатах измерения длительностей и законов затухания свечения. Как указывалось выше, длительность свечения является одним из основных признаков люминесценции, а законы затухания очень важны для исследования кинетики свечения. Поэтому в дальнейшем при рассмотрении свечения различных классов люминесцентных веществ мы неоднократно будем возвращаться к этим вопросам, здесь же мы ограничимся лишь кратким замечанием о результатах многочисленных исследований длительности свечения и законов затухания, полученных описанным методом. [c.90]

Большие времена жизни можно определять на спектрофос-фориметре по затуханию сигнала фотоумножителя при антифазной установке прерывателей, если возбуждаюший свет перекрывается быстрым механическим затвором. Для времен жизни порядка 5 с и более сигнал с фотоумножителя можно регистрировать с помощью быстрого самописца. При временах жизни между 0,1 и 5 с сигнал с фотоумножителя необходимо усиливать и подавать на осциллограф, изображение на экране осциллографа фотографируется, или, если используется осциллограф с запоминающим устройством, кинетическую кривую интенсивности люминесценции можно скопировать прямо с экрана. Для времен жизни меньше 0,1 с нужно использовать другие методы. Для времен жизни в интервале 0,1—10 мс диски прерывателей с 16 отверстиями (при синхронном моторе с 3000 об/мин) заменяют дисками с двумя отверстиями, имеющими световой период немного меньший, чем темновой. Пучок возбуждающего света прерывается теперь уже с частотой 100 Гц. Сигнал с фотоумножителя подается на осциллограф, временная развертка которого запускается с частотой 100 Гц. При антифазной установке прерывателей осциллограф регистрирует повторяющиеся кривые затухания люминесценции, каждая кривая существует на экране 3—4 мс, в течение которых второй прерыватель открыт, и поэтому с помощью фотоумножителя можно регистрировать затухание люминесценции. При временах жизни более 10 мс интенсивность люминесценции не успевает достаточно затухнуть в течение 4 мс и точные измерения времени жизни произвести нельзя в этом случае нужно использовать меньшие частоты прерывания. Удобно применить синхронный мотор со скоростью вращения 1500 об/мин, диск с двумя отверстиями и коробку скоростей, обеспечивающую частоты прерывания 50, 25 и 12,5 Гц. Последняя позволяет измерять времена жизни до 100 мс. С другой стороны, времена жизни во всем интервале можно определить, используя один мотор с переменной скоростью в фосфороскопе с дисками или стаканчиком, но в этом случае не будет преимуществ отдельно вращаемых прерывателей и, кроме того, фосфороскоп будет представлять собой отдельную установку. [c.268]

Измерение фосфоресценции обычно проводят в твердой фазе при температуре жидкого азота, поскольку в жидких растворах фосфоресценция интенсивно тущится ничтожными количествами примесей. Для разделения обычной флуоресценции и фосфоресценции или замедленной флуоресценции необходимо периодически прерывать пучок возбуждающего света и регистрировать испускание только в течение темпового периода, т. е. когда короткоживу-щая флуоресценция оказывается полностью затухшей. В большинстве современных спектрофлуориметров это достигается тем, что при измерении спектров фосфоресценции вокруг образца вращается полый цилиндрический стакан, имеющий вырезы в боковой стенке. При вращении стакана вокруг его оси образец освещается возбуждающим светом, проходящим через вырезы, и долгоживущая люминесценция регистрируется через те же самые вырезы. Для измерения общей люминесценции вращающийся стакан надо удалить. Поскольку при использовании стакана с вырезами поглощается только некоторая доля возбуждающего света, то для определения полной скорости испускания долгоживущей люминесценции наблюдаемую интенсивность надо разделить на коэффициент фосфориметра, равный отношению светового периода к сумме времени светового и темпового периодов. Это справедливо, если время затухания долгоживущей люминесценции достаточно велико по сравнению со временем светового и темпового периодов, поскольку уменьшение интенсивности за воемя темпового периода будет [c.67]

На второй вход схемы совпадений поступает строб-импульс, задержанный по отношению к лазерному импульсу. Выбор времени задержки и длительности строб-импульса сделан на основании измерений времени полного затухания свечения сопутствуюш,их примесей и длительности свечения иона уранила. При определении урана в виде фосфатных комплексов уранила время задержки строб-импульса составляет 100 мкс, тогда как его длительность — 300 мкс. При определении урана в виде полисиликатных комплексов уранила время задержки и длительность строб-импульса составляет 300 мкс и 400 мкс соответственно. Накопление сигнала осуществляют частото-метром 43-33, работающим в режиме счета импульсов. Работа установки в таком режиме обеспечивает накопление и усреднение сигнала люминесценции от 1000 повторных лазерных импульсов в течение 10 с. Все измерения проводят на длине волны 520 нм при комнатной температуре. [c.88]

Приведённая осциллограмма показывает, что описанный осциллографи-ческий метод позволяет изучать процессы затухания и нарастания свечения лишь качественно. В самом деле, при визуальном исследовании затухания свечения обычно удаётся наблюдать изменение свечения в сотни раз, а иногда и в десятки тысяч раз большой диапазон измерений крайне существен для анализа кривых затухания, так как ход затухания на разных его стадиях нередко подчиняется различным закономерностям. На осциллограммах можно проследить ослабление свечения лишь в небольшое число раз, и далёкие стадии затухания обычно совершенно выпадают из анализа. Весьма существенное усовершенствование осциллографического метода, в значительной мере устраняющее этот недостаток, предложено Н. А. Толстым и П. П. Феофиловым [499]. Их приём особенно пригоден для исследования процессов, затухающих и нарастающих по экспоненте он позволяет точно и быстро, в течение нескольких минут, определять среднюю продолжительность простого экспоненциального процесса или устанавливать существование отступлений от него. Несовершенство обычной осциллограммы связано с тем, что на ней расстояния по оси абсцисс пропорциональны времени, а изменение яркости свечений идёт по экспоненте (или другому сложному закону). Вследствие этого или далёкие стадии затухания налагаются на начальные стадии возбул дения, образуя сильный фон (рис. 27, б), или начальные стадии столь сильно сжимаются, что их нельзя количественно анализировать. Н. А. Толстой и П. П. Феофилов предложили заменить у горизонтальной развёртки линейную зависимость от времени экспоненциальной зависимостью. Этого удаётся достигнуть с помощью небольшого усложнения схемы (рис. 28а). На горизонтальную развёртку осциллографа (контакты Н) накладывается напряжение от контура, включающего ёмкость С и сопротивление Л контур питается фототоком второго фотоумножителя Рйг. Последний освещается лампой накаливания 2, свет которой прерывается с помощью диска В2 с той же частотой и фазой, как и свет, возбунодающий люминесценцию. Диск Вц укреплён на общей оси с диском В1. При этом устройстве схемы отклонение луча под действием электрического поля в горизонтальном направлении будет следовать закону [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология