No.2ベストアンサー
- 回答日時:
分析化学としての蛍光分析は、全然素人なんですが、化学ではなく、
物理学のところに御質問が飛んだということは、物理現象としての蛍光
測定について、御興味があるんだろうと、勝手に解釈して、わかる範囲で
書かせていただきます。
「蛍光」という現象は、赤外線や、天王星を発見したハーシェルが、
1845年頃発見しました。
理論解析は、ストークスが、放電管の、ガラスの発光を「蛍光」と呼び、
物質内の調和振動子に起因する現象と考えたことあたりが、最初になります。
これら19世紀物理学の範囲では、蛍光は、励起光より、長波長側
(エネルギーを失う側)にしかでません。これを「ストークスの法則」と
呼び、長波長側の蛍光を「ストークス光」と呼びます。
20世紀に入ると、アインシュタインが、光電効果の説明の中で、
ストークスの法則を説明し、またX線の蛍光効果の研究も盛んになります。
その後の分光学の進展は、スピン起因の現象に肉薄することで推移し
60年代のレーザ開発で、更に花開くことになります。
レーザ出現によって、分光学におきたことは
・波長/線幅の非常に細かい制御による準位差エネルギーに即した分光
・電場の非常に強い状況での、反ストークス光発生などの非線形効果の
ある分光
がS/N高く実現可能になったことでしょう。
蛍光測定の手法は、励起光の作り方によって
入力である「励起光」をあらかじめ分光(細く)しておくか?
出力である「蛍光」を精密に分光して測定するか?(あるいは両方か?)
があり、どちらにするか?は励起の上準位だけに注目するかとか、緩和時間
は無視できるか否か?あたりで決めることになると思います。
分光手法には、回折格子タイプのものが主に使われ、ラムシフトの
検証や、核スピンの影響など非常に細かい分光が必要な場合は、ファブリ
ペロタイプの干渉分光や、希にフーリエ分光装置などが使われるようです。
センサーには、光電子増倍管(フォトマル)を中心に、光ガルバノ素子や
アバランシPD、が使われてきましたが、ここ数年で安くなってきた、
II(イメージインテンシファイア)+CCDによる2次元分光が、
強力な測定武器として普及が進んでいます。
電気測定部には、DC的蛍光には、ロックインアンプが、時間分光には
ボックスカー積分器が、ショット限界に近い領域では、1フォトンカウン
ティング用の回路が使われて来ましたが、最近のデジタル機器はそれらの
処理を更に高度化していっているようです。
現在、一番よく用いられるレーザ分光は、やや広目の線幅で励起し、
分光器でやや精密に分光する、「レーザ誘起蛍光分析」で、上準位からの
蛍光の分光分布を記録して、分子のバンド構造の相対強度を見ることにより、
物質自体の構造や、温度を測定することなどに用いられます。
また、非線形効果を積極的に利用した、反ストークス光分光分析は、
構成上、測定位置の分解能が高いため、特にエンジン内燃焼解析などの
ニーズを背景に研究がすすめまれました。
私は、残念ながら、蛍光分析の実務をしたことがないので、耳学問の
範囲を全然でていませんが、何かのお役に立てば幸いです。
![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/common/profile/M/noimageicon_setting_01.png?e8efa67)
No.1
- 回答日時:
高感度.逆に言えば.コンタミの影響が出やすい。
JIS特急程度では使用不可検出可能な蛍光が出るぶしつに限って分析可能.逆に言えば.いくつかの有機物・いくつかの元素にしか使えない。
れいきこうが必須.逆に言えば.波長が近い場合に散乱の影響が出やすい。
蛍光強度が低く.倍増かんが必要。X線は数えられればなんとかなりますが.液体窒素の取り扱いが面倒極まりない。
こんなところでどうですか。
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