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熒光檢測原理 - 熒光成分測量

 

[摘要]:

通過測色儀判斷著色產(chǎn)品中是否含有熒光成分。

[關(guān)鍵詞]:

熒光增白劑、熒光染料、熒光顏料、熒光判定。

常規(guī)著色產(chǎn)品的顏色測量不必考慮測量燈的UV含量或光譜功率分布;而對于含有增白劑或者熒光染料或顏料的產(chǎn)品,測色時候必須對測量燈的UV含量進行控制才能準(zhǔn)確測量(即使用UVcal模式);更復(fù)雜一些的熒光著色劑還會發(fā)生可見光的吸收激發(fā),這時候測量燈的強弱及光譜功率分布也會影響最終測色數(shù)據(jù)。所以,對于產(chǎn)品是否含有熒光成分,需要預(yù)先判定。

最簡單的方法是將樣本放到UV光源下面,看是否有熒光發(fā)出,例如下面的產(chǎn)品,在常規(guī)光源下面和UV光源下面是這樣的:


圖1 常規(guī)光源下


圖2 UV光源下


可以清楚的看出右上角三個樣本是有熒光的。(但是因為圖2中的UV燈打開時并沒有采用暗室,還是有部分外界光源照射進來,所以其他樣本是否發(fā)出熒光并不是太明顯。)

這只是定性的觀察,對于含有微量熒光激發(fā)成分的產(chǎn)品,很多時候熒光感覺并不明顯。那么有沒有什么定量方法確定呢?

下面介紹一種使用分光測色儀測定產(chǎn)品是否含有熒光的方法!

1. 首先,在測色軟件中預(yù)設(shè)兩種測量模式,兩種模式均使用LAV大孔徑,SCI鏡面光包含,但是測量燈的UV狀態(tài)不同:

一個是UVin也就是將測量燈里面的UV能量完全放開使用;一個是UVex也就是將測量燈里面的UV能量用400nm濾鏡過濾掉;


圖3 預(yù)先設(shè)置好的兩種測量模式


2. 然后,分別選中兩種測量模式進行儀器校準(zhǔn),注意黑白校正物的放置方向,支持狀態(tài)都保持一致;


圖4 完成校正后的兩個預(yù)設(shè)模式


3. 接著,將樣本放置在測量孔徑上,不要再去動它,分別選擇兩種測量模式進行數(shù)據(jù)測量,每種測量模式下測兩組數(shù)據(jù),每次測量之間間隔20秒,下面實例為圖中左一的黃色樣本:


圖5 四個樣本,從左開始為黃1、橙1、黃2、橙2


圖6 樣本的定位及測量


4. 最終完成測量,結(jié)果如下圖7,其實通過反射率曲線就可以看出它的反射超過了100%,所以該熒光黃是含有熒光染料的,而且即使我們過濾了400nm波段以下的紫外,它的反射率依然超過了100%,所以這個樣本是具有可見光激發(fā)的:


圖7 樣本黃1的測量結(jié)果


5. 接著,使用相同方法測量另外三個樣本,結(jié)果分別如下:


圖8 樣本橙1的測量結(jié)果


圖9 樣本黃2的測量結(jié)果


圖10 樣本橙2的測量結(jié)果


6. 最后,將四組數(shù)據(jù)放入excel表格進行比較,如下:


表1 樣本黃1的比較結(jié)果


表2 樣本橙1的比較結(jié)果


表3 樣本黃2的比較結(jié)果


表4 樣本橙2的比較結(jié)果


7. 熒光判定:當(dāng)樣本UVin狀態(tài)與UVex狀態(tài)下測得的數(shù)據(jù)差異DE*,明顯大于UVin或UVex狀態(tài)下兩次測量的數(shù)據(jù)差異DE* ,則可以認(rèn)為測量燈UV含量的多少會影響測量結(jié)果,也就是說該樣本里面含有熒光成分。

8. 所以我們可以認(rèn)為,黃1和橙1含有熒光成分,而黃2和橙2不含熒光成分。

9. 將該四個樣本放入暗室,僅打開UV燈也可看出區(qū)別:



下面我們利用這個方法來判斷如下樣本是否含有熒光:



10. 測量后結(jié)果如下


圖10 樣本深棕 的測量結(jié)果



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