[發(fā)明專利]一種激光染料噁嗪1高氯酸鹽量子效率的測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110454981.3
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102519883A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏彩繁;趙麗娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/64
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光化學(xué)和光物理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

激光染料中激活離子的發(fā)光量子效率的測量對標(biāo)定激光材料的發(fā)光效率和了解激光染料中激活離子非輻射躍遷過程都是非常重要的。但絕對量子效率的精確測量是十分困難的。目前，已建立了許多方法來測量量子效率，如：發(fā)光積分球法、熒光壽命法、量熱法等。由于這些方法都要對光探測器進(jìn)行絕對校準(zhǔn)，還需要知道發(fā)光離子的濃度，以及合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品。因此，激光染料中激活離子量子效率的測量是比較復(fù)雜的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種測量激光染料中激活離子量子效率的方法。

本發(fā)明提供的激光染料噁嗪1高氯酸鹽量子效率的測量方法，包括以下步驟：

(1)用光聲光譜法測量噁嗪1高氯酸鹽溶液的光聲譜的中心波長λ₀，并得到在此波長時(shí)未加入猝滅劑和加入猝滅劑的光聲信號，兩信號之比為

(2)用熒光光譜儀測定噁嗪1高氯酸鹽溶液的熒光的平均波長

(3)根據(jù)公式能夠計(jì)算出噁嗪1高氯酸鹽的熒光量子效率值Q。

本發(fā)明的測量原理

對于一般激光染料，當(dāng)染料分子被光激發(fā)到單線態(tài)的某一電子態(tài)高能級Sn時(shí)，其退激發(fā)過程包括三種：返回基態(tài)的熒光輻射躍遷、無輻射躍遷以及產(chǎn)生三重態(tài)的系間交叉。由于噁嗪1高氯酸鹽的三線態(tài)量子效率極低，因此我們只考慮其單線態(tài)的躍遷情況，即退激發(fā)過程包括熒光輻射躍遷和無輻射躍遷。噁嗪1高氯酸鹽的能級躍遷圖如圖1所示。

當(dāng)分子被波長λ₀的光從S₀態(tài)激發(fā)到較高能態(tài)時(shí)，由于分子能級(包括電子能級，振動(dòng)能級和轉(zhuǎn)動(dòng)能級)的復(fù)雜性，使得退激發(fā)過程中輻射高中波長的熒光，假設(shè)熒光平均波長除去這部分熒光輻射能量外，分子最初吸收的能量的其余部分變成了分子內(nèi)部的熱能，而光聲信號即與這部分熱量成正比，所以光聲信號可表示為：

PAS=K[Nβhυ0-nhυ‾]---(1)]]>

式中N是光源在某一段時(shí)間內(nèi)發(fā)射的波長為λ₀的光子數(shù)，n是樣品在這段時(shí)間內(nèi)輻射的平均波長的光子數(shù)，β是樣品在波長λ₀處的吸收系數(shù)，K是常數(shù)，h為普朗克常數(shù)，υ₀是光源的發(fā)射頻率，是輻射的平均頻率。根據(jù)定義，熒光量子效率為：

光聲信號可寫成：

歸一化的光聲信號為：

I=PASNhυ0=Kβ(1-Qυ‾υ0)=Kβ(1-Qλ0λ)---(4)]]>