圆偏振发光的基础知识
发布时间：2023-03-02 08:00:00 阅读数： 797
圆极化发光简介
圆二色谱（CD）光谱法被广泛用于研究光学活性物质。近年来，圆偏振发光（CPL）光谱也吸引了大量的关注。CD光谱提供了关于光学活性物质在地面电子状态下的结构信息，而CPL光谱提供了关于激发态的信息。因此这两种方法是相互补充的。
图1 CD和CPL的区别
表现出圆偏振发光的材料目前正在被积极研究，以应用于液晶显示器背光、三维（3D）显示器、全息显示器、控制植物生长的光源以及光通信和印刷的安全系统等领域。因此，确定发射单手圆偏振光（CPL）并具有高量子产率的分子是很重要的。CPL光谱包含重要的信息，如激发分子的稳定结构，以及这些分子在涉及中间激发态的化学反应中的行为。一般来说，样品的荧光信号很弱，而CPL信号更弱，因此难以检测。JASCO CPL-300实现了检测这种微弱CPL信号的高灵敏度，并可在宽广的波长范围内进行测量。
CPL-300
图2 CPL-300 CPL分光光度计
光学系统
图.3 CPL-300的光学系统
来自光源的光线首先通过一个单色器，然后用非偏振光照射样品。样品发出的左手和右手的圆偏振荧光在50kHz的频率下用PEM交替进行线性偏振。一个偏振器被放置在PEM的后面，偏振的荧光与PEM的调制同步传输，并通过一个单色器，然后被一个检测器检测。
特点
双棱镜单色器
低杂散光，无二阶辐射，无Wood's异常，最大限度地减少伪影。
180°样品几何形状，无偏振激发光
可以测量具有不同吸收和荧光过渡时刻的样品，并且不会出现去极化现象
激发（Ex）和发射（Em）单色器
可以设置优化的Ex波长和Em光谱带宽
高通量的光学系统和高灵敏度的PMT
提高荧光灵敏度
数据收集和处理
同时测量CPL和荧光强度
一键式数据转换为DI和*glum
*glum: 发光不对称系数
实验性
高分辨率测量表现出非常窄的CPL和荧光带的复合物
Lanthanoid复合物因其强烈的尖锐光发射而被广泛用作LED材料。它们在三维显示和安全标记等产品中也有潜在的应用，目前正在合成和评估表现出CPL的镧系化合物。
右图显示了Eu（facam）3的CPL光谱随荧光带宽（SBW）的变化。即使对于像Eu(facam)3这样产生非常尖锐的CPL光谱的化合物，CPL-300也能够在小的荧光带宽下进行高分辨率的测量。
图4 Eu(facam)3的高分辨率CPL光谱
绿色荧光蛋白（GFP）的高灵敏度测量
图5 野生型GFP的CPL和荧光光谱
图5（a）显示了野生型GFP的CPL光谱。 虽然样品浓度只有30μg/mL，光路长度只有10mm，但通过增加累积次数可以清楚地观察到CPL光谱。
尽管通过使用更多的累积次数可以进一步提高信噪比，但蛋白质在长时间的光照下会发生光降解。因此，我们监测了荧光光谱的时间变化。图5（b）显示了在CPL测量过程中获得的第1、9、25和36次荧光光谱。可以看出，即使经过36次累积，光谱形状也没有发生变化。
固体样品的测量
在含有粉末的固体样品的情况下，光谱可能会受到双折射造成的伪影的影响。为了确定是否存在这种伪影，有必要测量对映体以获得对称光谱，并围绕光轴旋转样品以发现光谱形状是否改变。
图7显示了使用这种颗粒支架测量的KBr颗粒中的粉末状Eu（facam）3的光谱。这些光谱是在旋转角度为0°、45°和90°时获得的。可以看出，光谱形状没有随着旋转角度的变化而发生明显的变化，表明不存在各向异性的伪影。
磁性CPL
CPL光谱形状根据磁场的方向而倒置
结论
● CPL光谱学作为chiro光学光谱学正受到越来越多的关注。
● CPL-300具有高分辨率、高灵敏度和无伪影的测量能力。
CPL-300有望为促进进一步研究CPL材料用于3D显示和安全墨水等应用做出贡献。
