基本介紹
- 中文名：三維螢光光譜
- 外文名：Excitation—Emission—Matrix Spectra
- 縮寫：EEM
- 表示方式：三維投影圖和等高線螢光光譜圖
- 獲得方法：螢光分光光度計
- 特點：選擇性高，直觀
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定義
物質的螢光強度F與激發光的波長和所測量發射光的波長有關，將F的數據用矩陣形式表示，行和列對應不同的激發光波長和發射光波長，每個矩陣元分別為該激發光、發射光波長的螢光強度F，稱之為激發—發射矩陣，簡稱EEM。描述螢光強度及同時隨激發波長和發射波長變化的關係圖譜即為三維螢光光譜。三維螢光光譜有兩種表示形式。
三維螢光光譜
表示方式
三維螢光光譜圖的表示方式有兩種，即三維投影圖和等高線螢光光譜圖。
三維投影圖
三維螢光光譜收集了試樣的總螢光數據，它是一系列的螢光激發光譜和發射光譜的匯集。由計算機收集掃描數據，通常以發射波長作為x軸，激發波長作為y軸，螢光強度作為z軸而構成三維投影圖．作圖時y軸的激發波長可以由小到大，所得的為正面圖，也可以由大到小，所得的為背面圖。
人血漿在pH為7.40(磷酸鹽緩衝溶液)水溶液中，於23℃溫度下記錄的總螢光三維投影正面圖。此體系的最強螢光峰在紫外光區，而在可見光域的螢光強度則低的很多。
等高線光譜圖
在計算機收集總螢光掃描數據之後，用計算機的某種程式或用三維自動繪圖儀，以發射波長為x軸，激發波長為夕軸，把螢光強度相等的點用線連線來起，則在平面上形成等高線圖，稱為等高線螢光光譜圖。
獲得方法
獲取三維螢光光譜，最簡單的辦法是用一般的螢光分光光度計，分別測定各個不同激發波長下螢光發射光譜。例如，激發波長每增加或減少10nm即測繪一次發射光譜。然後利用所獲得的一系列光譜數據，繪製三維投影圖或等高線光譜圖。這樣的方法較麻煩，在缺少先進設備的情況下可採用。較一般的辦法是套用微機控制的自動掃描記錄螢光分光光度計，每次在保持一定的激發波長增量條件下，重複進行發射光譜掃描，並將所測取的螢光強度信號輸入計算機進行數據處理和作圖。更為先進的測取三維螢光光譜的方法是利用電視螢光計。它是由正交多色器、電視檢測器和電子計算機接口等部件所組成，能自動獲得三維螢光光譜圖。
三維螢光光譜
特點
1)用三維投影方式表示的螢光光譜圖，比較直觀，較容易從圖上觀察到螢光峰的位置和高度以及光譜的某些特性，但不易直接提供激發一發射波長對所相應的螢光發射強度的信息。
2)在固定激發波長和發射波長差的同步掃描中每一化合物都有一單一的螢光譜峰，而每一化合物的等高線圖則被局限於一個長方形的方框之內，如果樣品中含有四種螢光化合物則將有四個長方形框，但只能在不重疊的位置才可以對組份進檢測。等高線螢光光譜圖比較容易進行圖形比較。
3)三維螢光光譜圖，由於比二維的平面圖多了一個坐標，所得的總螢光數據又比普通螢光譜多得多，故其具有高選擇性，可用於多組份混合物的分析。
套用
1)用血液的等高線螢光光譜檢查人體的健康情況。人類的血液由多種成份組成，但只有幾種成份對總螢光有影響。當人體的情況出現問題時，總螢光的可見光譜部分就有相當顯著的變化。在積累大量主要成份的螢光光譜數據的情況下，從血液的等高線螢光光譜圖就可以對病情進行了解和診斷。
2)三維螢光光譜幫助解決刑事案件。三維螢光光譜對於兩種汽油樣品是否相同，較之氣相一液相色譜具有更強的辨別能力，尤其是採用光譜相減法對刑事案件的確證確實大有幫助。例如，在一縱火案的現場獲得了一些未盡燃燒的少量汽油樣品，而從嫌疑犯處亦獲得汽油樣品。為確證案犯，可進行三維螢光光譜相減法加以分析判斷。測定時，將兩個樣品分別溶於光譜純的己烷中配成25ppm的分析試液，進行三維螢光光譜的測量，獲得總螢光的數據。然後由計算機對這兩個樣品的三維螢光光譜進行相減，得出減餘光譜。如果這兩種樣品是同一來源，則所得的減餘光譜將是平坦的，任何一點的螢光強度都基本上等於零．如果這兩種樣品並非來自同一來源，則所得的減餘光譜將不是平坦的，而有不少小“山包”。
