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光致发光（Photoluminescence）

更新时间：2024-11-23 14:30:05

分类: 基础物理

简称: PL

定义: 用其他光线照射材料而产生的光的发射

皮科拉曼光谱仪

类别：光谱仪

光致发光（Photoluminescence）详述

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1. 诞生背景

光致发光（Photoluminescence）是一种材料在被光照射后产生的光的发射现象。它的诞生背景与研究光源、材料性质、光的传播等物理现象密切相关。在19世纪末，科学家们在研究荧光和磷光现象时，发现了光致发光现象。随着科技的发展，光致发光现象在科学研究和工业应用中越来越重要，例如在半导体、光电子、生物医学等领域有广泛的应用。

2. 相关理论或原理

光致发光的原理主要涉及到量子力学和固体物理的知识。当光子照射到材料上时，如果光子的能量大于材料的带隙能，那么材料中的电子就可以从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。这个过程被称为光吸收。当电子-空穴对复合时，就会释放出光子，产生光致发光。这个过程可以用以下公式表示：

E = hν

其中，E是光子的能量，h是普朗克常数，ν是光的频率。这个公式表明，光子的能量与其频率成正比，这是量子力学的一个基本原理。

3. 应用

光致发光在许多领域都有广泛的应用。在半导体领域，光致发光被用来研究材料的带隙能，从而设计和优化半导体器件。在光电子领域，光致发光被用来制造光电子器件，如激光器、光电二极管等。在生物医学领域，光致发光被用来制造荧光探针，用于研究生物分子的结构和功能。此外，光致发光还被用来制造光存储器件，如光盘、光纤通信等。

光致发光（Photoluminescence）推荐产品

图片名称分类制造商 PDF资料参数描述

FluoTime 300 光谱仪 PicoQuant 波长范围: 200 to 1990 nm
PicoQuant的FluoTime 300是一种UV/VIS/NIR荧光寿命光谱仪，工作波长为266至1990 nm.对于光谱范围为185-1700nm的单单色仪设计，其焦距为150mm和300mm；对于双单色仪设计，其焦距为2×300mm.该器件提供高达80 MHz的高激光重复率。对于单单色仪，它的孔径为f/4.6或f/4.1，对于双单色仪，它的孔径为f/4。该装置对于单单色仪具有10-5的杂散光抑制，对于双单色仪具有10-8的杂散光抑制。该光谱仪的分辨率为0.3nm，最小步长为0.004nm.它的色散为5.4 nm/mm或2.7 nm/mm，脉冲宽度为40 PS-1 ns.FluoTime 300是一个全自动、灵活和模块化的系统。它采用Czerny-Turner设计，尺寸为900 X 550 X 400 mm（无稳态选项）和900 X 1100 X 400 mm（有稳态选项），是荧光各向异性（偏振）、稳态荧光光谱、时间分辨光致发光（TRPL）、材料科学和光化学应用的理想选择。
QE Pro-Fluorescence Bundle 光谱仪 Ocean Insight 波长范围: 350 to 1000 nm
来自Ocean Insight的QE Pro-荧光束是波长范围为350至1000 nm，光谱分辨率为0.14至7.7 nm的光谱仪。有关QE Pro-Fluorescence Bundle的更多详细信息，请参见下文。
1000M Series 光谱仪 HORIBA Scientific 波长范围: 0 to 1500 nm
HORIBA的1000M系列是工作波长为0至1500 nm的光谱仪。它们的光圈为f/8，焦距为1米。这些单色仪的光谱分辨率低至0.006 nm，并具有可选的双自动入口和出口，是市场上最通用的光谱仪。这些单色仪还受益于由HORIBA设计和制造的最高质量的运动安装光栅（110 X 110 mm）。快速更换光栅的能力提供了最大的灵活性，以满足不断变化的实验需求，并能够将光谱仪用于多种应用。千分尺控制的狭缝可在3µm至3 mm范围内连续调节，每2µm校准一次。当调节狭缝宽度时，这些双侧狭缝保持检测器所看到的中心波长位置。光谱仪系列通过其精密正弦驱动器在整个扫描范围内提供精确的波长定位和统一的步长。1000M系列的波长精度为±0.15 nm，重复性为±0.005 nm.该系列产品提供可靠性和无挑战的分辨率，具有改进的功能，包括USB 2.0计算机接口、与HORIBA Jobin Yvon的完整可互换光栅库的兼容性，以及Synapse CCD、全系列单通道探测器、光电倍增管和附件的轻松集成。该光谱仪系列提供精确的驱动扫描仪，步数仅为0.00025 nm/步，光谱色散为0.8 nm/mm和0.65 nm/mm.双出口选项允许用户同时安装两个探测器，在扫描过程中在探测器之间切换。同样，通过在入口之间切换，可以从两个不同的光学设置自动采集数据。1000M系列长期以来一直是经过验证的研究级光谱仪系列，提供了任何同类焦距光谱仪所没有的系统自动化程度和多功能性。它们的模块尺寸为43 X 13.75 X 14.5英寸。这些1000M系列单色仪是大焦距单色仪的选择，适用于最苛刻的光谱应用，如拉曼、光致发光、等离子体发射、LIBS（激光诱导击穿光谱）、LIPS（激光诱导等离子体光谱）和LIF（激光诱导荧光光谱）。
FLS1000 光谱仪 Edinburgh Instruments 波长范围: 200 to 1000 nm
爱丁堡仪器公司（Edinburgh Instruments）的FLS1000是一款模块化荧光和磷光光谱仪，用于测量从紫外到中红外光谱范围（高达5，500 nm）的光谱，寿命范围从皮秒到秒。对于使用SQRT方法的标准水拉曼测量，该仪器具有>30，000：1（可选>35，000：1）的保证灵敏度。它标配450 W无臭氧氙弧灯，覆盖230 nm至>1000 nm的稳态测量范围。FLS1000中提供单光栅和双光栅Czerny-Turner单色仪，焦距为325 mm（或2 X 325 mm），具有高光学吞吐量、出色的杂散光抑制和低时间色散。单色仪具有“即插即用”的三重光栅转台，每个转台上最多有三个光栅和计算机控制的狭缝。FL1000有一个非常大的样品室，可以从各个侧面、顶部和底部接触样品。它有一个USB接口，所有的操作模式都由一个数据采集模块和一个包罗万象的Fluoacle软件包控制，用于数据采集和分析。光源、探测器、光栅、狭缝、偏振器均由计算机控制，以实现精确测量。
LP980 光谱仪 Edinburgh Instruments 波长范围: 200 to 870 nm
爱丁堡仪器公司（Edinburgh Instruments）的LP980是一款瞬态吸收光谱仪，光谱范围为200至870 nm.它有一个双样品室，可以使用泵-探针技术测量高达2.55毫米的瞬态化学和生物物种。Pump-Prob技术还有助于测量由激光激发过程产生的瞬态动力学（动力学模式）和时间选通瞬态光谱（光谱模式）。它具有内部激光束调节功能，用于防止外部光束转向，并具有集成的ICCD相机，允许在一次激光闪光内测量瞬态光谱。该光谱仪是瞬态吸收、激光诱导荧光和磷光、时间门控光谱（ns、ms、ms时间范围）、三线态-三线态湮灭和反应速率研究等应用的理想选择。
HARPIA瞬态吸收光谱仪光谱仪 Light Conversion 波长范围: 330-1600 nm
HARPIA 综合光谱系统在紧凑的空间内可以完成多种复杂的时间分辨光谱的测量。它提供直观的用户体验和方便的日常维护，满足当今科学应用的需求。 HARPIA-TA 是一个瞬态吸收光谱系统。可根据特定测量需求选配定制选项和扩展模块来定制 HARPIA 系统。尤其是它可以使用时间相关单光子计数和荧光上转换 (HARPIA-TF)、第三束传输 (HARPIA-TB) 和显微镜 (HARPIA-MM) 模块进行扩展。HARPIA 的设计使其在测量模式之间轻松切换，并配有专用数据采集和分析软件。每个模块都包含在一个整体腔体内，确保其出色的光学稳定性和最小的光程长度。 HARPIA-TG 是一种新型瞬态光栅光谱系统，专门用于测量扩散系数和载流子寿命。全自动计算机控制的系统可以在几分钟内完成测量。对于一站式解决方案，HARPIA 光谱系统可以与 PHAROS 或 CARBIDE 激光器以及 ORPHEUS 或 I-OPA 系列 OPA 相结合。
ORPHEUS 激光器模块和系统 Light Conversion
ORPHEUS 是共线光参量放大器 (OPA)，ORPHEUS 与 PHAROS 或 CARBIDE 飞秒激光器结合，可以输出重复频率高达2MHz、波长从紫外线 (UV) 到中红外 (MIR) 可调谐的飞秒脉冲。因此，它是超快光谱学、非线性显微镜和微结构应用中的宝贵工具。 ORPHEUS 共线 OPA 有三种不同的配置以完美匹配客户不同需求。基础版 ORPHEUS 是一种经济高效的选择，提供630 – 2600nm 的无间隙波长调谐范围，亦可通过外部谐波发生器扩展到210nm。如果需要更高的泵浦功率和更高水平的自动化，ORPHEUS-HP 是更合适的选择。它提供完全自动化，并将所有波长扩展选项集成到一个热稳定性高的腔体内。波长调节完全无需手调，而是使用了全自动波长分离器，确保190-2600 nm 波长范围的输出光的位置和方向相同。光谱范围最大可扩展至16µm，因此，涵盖了从 UV 到 MIR 的整个光谱。另外，与 ORPHEUS-HP 类似，ORPHEUS‑HE 配置型号也具有上述自动化功能，但同时可接受高泵浦单脉冲能量。