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物质受激发后将以光子形式释放出能量,所放出的光子可以是x射线、紫外线、可见光、红外线等,这些都是广义的荧光,可见光仅是其中极小的一部分。采用激光作为激发源产生的发光是激光光致荧光。广义荧光可能反映物质的种类、杂质、缺陷、结构、价态、生长条件、经历、受外界影响等信息,有些反映还很灵敏,没有其它测试分析方法可以替代,具有很大的利用价值。
早期受实验条件的限制,对荧光的研究基本上局限于对可见荧光的定性描述,所获取的信息十分有限。在微区紫外—可见阴极荧光分析系统成功研制的基础上,作者具体研制了一套计算机自动控制的微区可见—红外激光光致荧光光谱分析系统。该系统探测了可见波段的激光光致荧光,并将荧光的研究波段扩展至红外区域。可以在更宽的波段上获取更多更新的样品内在信息,同时也证实了不同激发形式不同波段的荧光具有相同的本质,遵守相同的物理规律。
本文主要取得的成果如下:
(1)研制成功计算机自动控制的激光光致荧光分析系统。其中硬件方面包括样品室、荧光收集光路、三维样品台步进电机驱动系统、单色仪波长扫描系统、微弱荧光信号检测和模数转换以及计算机和单片机控制、通讯系统;软件方面包括控制、通讯软件和荧光光谱分析应用软件。本系统能够对样品进行可见和红外波段的荧光光谱扫描,为激光光致荧光分析提供必要的平台。
(2)对来自于五个不同地区的刚玉样品在555~640nm和650~730nm两个波段的光致荧光光谱进行了分析和研究,并与其阴极荧光光谱进行了比较,在此基础上对荧光的本质和荧光的产额规律进行了探讨。
(3)分析了真假发票570~670nm的光致荧光光谱,采用导数荧光光谱法,对真假发票的荧光光谱进行剥离分析,不仅方便了辨别真假发票,而且对一般荧光光谱分析都有一定的意义。
(4)对来自于湖南沅江和辽宁瓦房的金刚石在900~1010nm波段进行了荧光采谱,通过对光谱特征的分析和讨论,证实了红外荧光的存在,并为金刚石的研究提供更丰富更新的样品内在信息。