آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس (PL)
معرفی آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس
آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس (PL) چیست؟
در ابتدا اشاره ای به فرایند لومینسانس می کنیم، که فرایند لومینسانس به این صورت است که در شرایط معمول الکترون های ماده مورد نظر یا هدف که در تراز انرژی پایه قرار دارند با گرفتن انرژی از یک منبع مشخص به حالت های پرانرژی تر برانگیخته می شوند. در هنگام بازگشت الکترون های ماده از حالت تهییج شده به حالت پایه، انرژی برانگیختگی به صورت نور (انرژی فوتون ها) نشر می شود. به طور معمول (به جز در موارد خاص) انرژی که باعث برانگیخته شدن می شود به دلیل دخالت برخی از انتقالات درون مولکولی (یا اتمی) از جمله اتلاف انرژی به صورت گرمایی، از انرژی نور نشر شده بیشتر است. قابل ذکر است که فرآیند لومینسانس نیازمند دماهای بالا نبوده و در دماهای معمول و نسبتا پایین اتفاق می افتد. ی
یکی از معروف ترین انواع لومینسانس، فوتولومینسانس (Photoluminescence) بوده که در آن تحریک به وسیله فوتون ها انجام می شود. در فرایند برانگیختگی الکترونها به تراز انرژی بالاتر و سپس بازگشت آنها به تراز انرژی پایین تر، همراه با جذب و نشر فوتون است. از طرفی دیگر در این فرایند نمونه توسط لیزر یا لامپی با انرژی فوتونی بیشتر نسبت به بند گپ تهییج می شود و طیف بوسیله ی ضبط کردن نشر به عنوان یک تابعی از طول موج بدست می آید. این مورد تکنیکی است که برای شناسایی خواص الکترونیکی و نوری نیمه هادیها و مولکولها به کار می رود. همچنین یک روش بدون تماس و غیرمخرب برای بررسی ساختار الکترونیکی مواد است.
- فلورسانس
- فسفرسانس
تفاوت فلورسانس و فسفرسانس در این است که در حالت فلورسانس مدت زمانی که گونه در حالت برانگیخته است بسیار کوتاه بوده و نشر نور بلافاصله بعد از برانگیختگی اتفاق می افتد در صورتی که در فسفرسانس مدت زمان نشر بعد از برانگیختگی طولانی تر می باشد.
مشخصات دستگاه آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس
- مدل دستگاه PL Spectroscopy: دستگاه G9800A شرکت Agilent
کاربردهای آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس
- شناسایی خواص الکترونیکی و نوری نیمه هادیها و مولکولها
- بررسی خواص نشری داروها
- تعیین غلظت
توانایی ها و محدودیت های آنالیز طیف سنجی فوتولومینسانس
توانایی ها:
- روش غیر تماسی و غیرمخرب
- بررسی ساختار الکترونیکی مواد
محدودیتها:
- تعیین غلظت های خیلی کم از مراکز نوری اما به طور عمومی یک تکنیک کمی نیست
- ناپدید شدن یا عدم ظهور سیگنال لومینسانس یکی دیگر از محدودیت های طیف فوتولومینسانس
