荧光寿命的认识课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/11/21,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,荧光寿命的认识,荧光寿命的认识,1,寿命,是衰减常数,k,的倒数。事实上，在瞬间激发后的某个时间，荧光强度达到最大值，然后荧光强度将按指数规律下降。从最大荧光强度值后任一强度值下降到其,1/e,所需的时间都应等于,。,寿命是衰减常数k的倒数。事实上，在瞬间激发后的某个时间，荧,2,如,果激发态分子只以发射荧光的方式丢失能量，则荧光寿命与荧光发射速率的衰减常数成反比，荧光发射速率即为单位时间中发射的光子数，因此有,F,1/K,F,。,K,F,是发射速率衰减常数。,F,表示荧光分子的固有荧光寿命，,k,F,表示荧光发射速率的衰减常数。,如果激发态分子只以发射荧光的方式丢失能量，则荧光寿,3,处于激发态的分子，除了通过发射荧光回到基态以外，还会通过一些其它过程,(,如淬灭和能量转移,),回到基态，其结果是加快了激发态分子回到基态的过程,(,或称退激过程,),，结果是荧光寿命降低。,寿命,和这些过程的速率常数有关，总的退激过程的速率常数,k,可以用各种退激过程的速率常数之和来表示,:,k,k,F,+,k,i,k,i,表示各种非辐射过程的衰减速率常数。,则总的寿命,为,:,1/k,1/(k,F,+,k,i,),处于激发态的分子，除了通过发射荧光回到基态以外，还会通过一些,4,由于吸收几率与发射几率有关，,F,与摩尔消光系数,max,(,单位为,cm,2,mol,-1,或,(mol,dm,-3,),-1,cm,-1,),也密切相关。,从下式可以得到,F,的粗略估计值,(,单位为秒,),。,1/,F,10,4,max,在讨论寿命时，必须注意不要把寿命与跃迁时间混淆起来。跃迁时间是跃迁频率的倒数，而寿命是指分子在某种特定状态下存在的时间。,通过量测寿命，可以得到有关分子结构和动力学方面的信息。,由于吸收几率与发射几率有关，F与摩尔消光系数max(,5,荧光寿命及其含义,（,1,）假定一个无限窄的脉冲光,(,函数,),激发,n,0,个荧光分子到其激发态,处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。假定两种衰减跃迁速率分别为和,knr,则激发态衰减速率可表示为,dn(t)/dt=-(+knr)n(t)(1),其中,n(t),表示时间,t,时激发态分子的数目,由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。,n(t)=n,0,exp(-t/)(2,),荧光寿命及其含义,6,式,中为荧光寿命。荧光强度正比于衰减的激发态分子数,因此可将上式改写为,:,I(t)=I,0,exp(-t/)(3,),其中,I,0,是时间为零时的荧光强度。,于是,荧光寿命定义为衰减总速率的倒数,:,=(+knr),-1,(4),也就是说荧光强度衰减到初始强度的,1/e,时所需要的时间就是该荧光物种在测定条件下的荧光寿命。实际上用荧光强度的对数对时间作图,直线斜率即为荧光寿命倒数的负值。荧光寿命也可以理解为荧光物种在激发态的统计平均停留时间。,式中为荧光寿命。荧光强度正比于衰减的激发态分子数,因此可将,7,事,实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态,有的甚至可以延迟到,5,倍于荧光寿命时才返回基态,这样就形成了实验测定的荧光强度衰减曲线。由于实际体系的复杂性,荧光衰减往往要用多指数或非指数衰减方程描述,:,I(t)=,i,exp(-t/,i,)(5),式中,i,为第,i,项的指前因子。衰减方程的复杂性反映了体系中荧光物种的多样性或存在状态的复杂性,。,事实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态,有的甚至,8,荧光寿命的认识课件,9,图中有三条曲线,分别是实际测定强度衰减曲线,N(t,k,),、仪器响应函数,L(t,k,),和拟合函数,N,c,(t,k,),。,仪器响应函数也被称之为光源函数,实际工作中以胶体,SiO,2,为虚拟样品进行,测定,所得到的衰减曲线就是图中的,L(t,k,),光源函数表明了仪器能够测定的最短荧光寿命,。,图中第二条曲线为样品的实测荧光衰减曲线,N(t,k,),实际上为,L(t,k,),与脉冲响应函数,I(t),的卷积，即,N(t,k,)=L(t,k,),I(t)(6),图中有三条曲线,分别是实际测定强度衰减曲线N(tk)、仪,10,第,三条曲线是实测荧光强度衰减曲线的拟合函数,Nc(t,k,),。利用解卷积的办法有可能得到脉冲响应函数,I(t),进而求得描述样品荧光衰减本质的荧光寿命,(,),等有关参量。,第三条曲线是实测荧光强度衰减曲线的拟合函数Nc(tk)。利,11,立刻向树多的地方跑在山坡或悬崖下不能跟着滚动的石头跑。另外在繁华地区，在居民区，在高层建筑物附近都应注意选择正确的避险方法。,1）“早上时间太紧张，可以不吃早餐。”对吗？为什么？,确认书发出后，即可在限定的期限内等待应聘者的回复。大多数情况下，应聘者的回复都有是肯定的，然后你们就可以商定开始工作的具体日期。如果你得到的回复是否定的，就需要重新回顾以前定下的最后候选人名单。与有更高要求的应聘者进行个别沟通，因为这些要求都有协商的余地。例如，如你认为应聘者要求更高的工资而放弃小汽车可以接受的话，最后的结果是公司和新雇员都会从中受益。,(5)如果烫伤面大而且严重，要用湿的清洁被单包裹，外面盖上毯子，立即送到医院治疗。,因一时大脑供血足而失去知觉的急症,小提示75：如有测试，要提前通知应聘者。,提了这些问题以后，答案很不理想。所以在给学员进行培训的时候，觉得很有必要把这些内容告诉大家，实际上这些都是我们在汽车销售的日常工作中最常见、最基本的问题，每个4S店每天都会遇到这样的问题，所以我们有必要讲一讲客户管理。,第四课时 烧烫伤的处理,1、了解游泳时需要注意的安全常识。,第三课时 头部受伤的救护,在这个原则之下，我们应把握如下一些执行的要点：,分析采用非线性最小二乘曲线拟合方法,迭代过程用,Marquardt,法。拟合初值可由用户输入,也可对曲线粗略分析得到。如对两种衰变成分的衰变曲线,先由曲线尾部段进行单指数曲线拟合得到长寿命成分参数,再由曲线前段进行双指数曲线拟合得到,(,其中长寿命成分参数已得到,),短寿命成分参数。,立刻向树多的地方跑在山坡或悬崖下不能跟着滚动的石头跑。另外在,12,2.,研,究荧光寿命的意,义,（,1,）,荧光物质的荧光寿命与自身的结构、所处微环境的极性、粘度等条件有关,因此通过荧光寿命测定可以直接了解所研究体系发生的变化。,（,2,）,荧光现象多发生在纳秒级,这正好是分子运动所发生的时间尺度,因此利用荧光技术可以“看”到许多复杂的分子间作用过程,例如超分子体系中分子间的簇集、固液界面上吸附态高分子的构象重排、蛋白质高级结构的变化等。,2.研究荧光寿命的意义,13,研究荧光寿命的意义,（,3,）,除了直接应用之外,荧光寿命测定还是其它时间分辨荧光技术的基础。例如基于荧光寿命测定的荧光猝灭技术可以研究猝灭剂与荧光标记物或探针相互靠近的难易,从而对所研究体系中探针或标记物所处微环境的性质作出判断。,（,4,）,基于荧光寿命测定的时间分辨荧光光谱可以用来研究激发态发生的分子内或分子间作用以及作用发生的快慢。,研究荧光寿命的意义,14,研究荧光寿命的意义,（,5,）,非辐射能量转移、时间分辨荧光各向异性等主要荧光技术都离不开荧光寿命测定。,（,6,）,在材料研究中，测量材料的荧光寿命，可以获得能级结构和激发态弛豫时间等信息。,研究荧光寿命的意义,15,3,荧光,寿命的影响因素包括哪,些,根据激发态寿命理论，物质的荧光寿命主要由自发辐射跃迁寿命和无辐射跃迁寿命来决定。自发辐射寿命与温度无关，但对环境的扰动敏感。在环境扰动下，例如，和体系的任何其它分子碰撞，体系可能通过非辐射过程失去其电子的激发能量。任何一种趋于和自发发射过程相竞争的过程都会降低激发态寿命。在实际体系中，物质的荧光寿命要比由积分吸收强度得到的自发辐射寿命下短。在有其它竞争消激发过程存在的情况下，实际荧光寿,命,为,N,=I,/(K,f,+,K,t,),。这里,k,，是第,t,个竞争过程的速率常数。,3荧光寿命的影响因素包括哪些,16,例（,1,）,掺杂浓度,在,Alq,3,掺杂,PVK,薄膜中，随着,Alq,3,掺杂浓度的增加,，非,辐射能量转移速率也必然增加，这是一个与自发辐射相竞争的过程，必然导致给体激发态寿命的降低。图,3,记录了掺杂薄膜内,400nm,处,PVK,的瞬态荧光衰减曲线。对寿命曲线进行双指数拟合后发现，随着,Alq3,掺杂浓度从,0.5,升高到,5.0,，,PVK,的荧光衰减寿命也在逐渐降低，这正是因为发生了,PVK,到,Alq3,的非辐射的能量转移，从而导致了主体材料,PVK,的寿命的降低。这从另一方面说明，,PVK,与,Alq3,之间，存在较为有效的非辐射能量转移。,例（1）掺杂浓度在Alq3掺杂PVK薄膜中，随着Alq3掺杂,17,荧光寿命的认识课件,18,，,图中纵坐标,In(I/I,0,),为荧光强度的对数值,.,从图,4,可以看出，光致荧光强度的衰减呈现明显的指数下降趋势，具有典型的光致荧光特征通过拟合光致荧光强度衰减曲线，可以计算出不同,Er,浓度玻璃的荧光寿命,随,Y,浓度的变化，,例子（,2,）,浓度,，图中纵坐标In(I/I0)为荧光强度的对数值.从图4可以看,19,例子,（,3,）,例子（3）,20,对于不同,B,3+,掺杂量的,Zn,2.85,(P,1-x/2,O,4,),2,:Mn,2+,0.15,B,3+,x,样品,我们还测定了它们的余辉性能,图,5,给出了各个样品的余辉衰减曲线。从图中可以看出,B,3+,的,共掺杂增加了样品的余辉性能,随着掺杂量的增加其余辉性能也随之增强,当,B,3+,掺,杂量达到,x=0.10,时样品的余辉性能明显增大,继续增,加,B,3+,的,含量其余辉性能则有所降低。这是由于,B,3+,的不等价取代使得基质中引进了外部缺陷作为电荷俘获中心,从而增加了材料的余辉性能,而,当,B,3+,掺,杂量过高时反而导致样品的结晶度降低从而影响其余辉性能。,对于不同B3+掺杂量的Zn2.85(P1-x/2 O4)2:,21,例子（,4,）制备条件的影响,例子（4）制备条件的影响,22,图,8,为,393nm,激发下,5at%LaPO,4,:Eu,3+,中,Eu,3+,的,5,D,0,-,7,F,2,(612nm),能级的荧光衰减曲线,采用单指数方程,I=I,0,exp(-t/),拟合后,得到上述荧光粉的荧光寿命为,3.32ms,据文献报道张雪飞用水热法制备的,30at,%LaPO,4,:Eu,3+,荧,光寿命为,1.96ms,用静电纺丝技术制备的一维,5at%LaPO4:Eu,3+,颗粒的荧光寿命为,3.7ms,王振领等用多纯法制备的,5at%,LaPO,4,:Eu,3+,荧,光粉的荧光寿命为,3.9ms,这说明荧光颗粒的荧光寿命受浓度,/,温度制备方法等条件的影响很大,因此采用不同条件,不同方法制备的荧光粉的荧光寿命会表现出很大差异,.,图8 为 393nm激发下5at%LaPO4:Eu3+中Eu,23,例子（,5,）浓度增加，寿命减小,例子（5）浓度增加，寿命减小,24,记录下与应聘者通过电话交谈时的直觉反应。,2第二个标准，展车的卫生情况,教学要求：,应聘者的眼神传达着自信,2.5.8要点,小提示90：建立一个档案管理系统，将所有应聘者的简历储存起来，以备后用。,说话速度慢是自如的表现，语速快则说明应聘者紧张或富有激情。,腿部放松表明应聘者不受拘束,学生发言讨论。,师：操场上，同学们有的在玩跳长绳，有的在玩老鹰捉小鸡，有的在踢毽子，有的铺垫在玩压板，还有的同学在引