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Spectroscopie de fluorescence

L'analyse chimique instrumentale moderne utilise un grand choix de techniques. La spectroscopie de fluorescence est l'une de ces méthodes et est basée sur le principe de l'excitation et l'émission de la radiothérapie caractéristique par l'analyte.

Cette émission est alors examinée et les énergies et les intensités de parent des parties variées du spectre indiquent au chercheur les les deux les types de présent de molécules et leur concentration et quantité absolue.

Quand un photon de la lumière de la bonne longueur d'onde est absorbé par une molécule capable de la fluorescence (nommée un fluorophore), il désigné sous le nom étant excité.

Neurones marqués par la fluorescence. Crédit d
Neurones marqués par la fluorescence. Crédit d'image : Juan Gaertner/Shutterstock

Ceci fait changer la condition électronique de l'état fondamental de la stabilité maximum à un de plusieurs niveaux vibratoires enthousiastes, le plus couramment S1. L'électron revient à l'état fondamental presque immédiatement, un phénomène nommé relaxation, par un de plusieurs procédés.

La fluorescence appartient à cette catégorie, par laquelle la radiothérapie absorbée est émise comme photon avec de l'énergie d'une caractéristique et d'une plus longue longueur d'onde que le photon absorbé, afin d'aider l'électron pour retourner de la condition excitée par singulet à l'état fondamental de singulet. L'énergie émise appartient au spectre de la lumière visible et dépend du domaine d'énergie entre les deux conditions.

De l'énergie est détruite pendant la relaxation et la réorientation vibratoires des molécules dissolvantes pendant l'excitation et la relaxation, qui représente la longueur d'onde plus longue. L'équation de balance énergétique pour ce procédé peut être dépeinte comme :

Fluor d'E = − Esolv.relax d'Evib de − d'Eabs.

là où Efluor est l'énergie de la lumière émise ;

L'Eabs est l'énergie de la lumière absorbée ;

Evib est l'énergie détruite pendant la relaxation vibratoire ;

Esolv.relax est l'énergie absorbée par la réorientation des molécules dissolvantes.

Le spectre produit par la fluorescence réfléchit des passages internes variés entre les niveaux vibratoires, qui a de nouveau les niveaux rotationnels distincts, contribuant à un certain nombre de bandes d'absorption qui composent un spectre grand.

La différence dans l'énergie des bandes variées correspond toujours à celle entre le niveau vibratoire le plus bas de la première condition excitée, et à l'état fondamental, en ce qui concerne l'émission de la lumière dans la fluorescence.

Ceci assure la forme sans modification du spectre d'émission n'importe ce que la longueur d'onde de la lumière passionnante s'avère justement être. L'émission peut être tracée contre la longueur d'onde à n'importe quelle longueur d'onde d'excitation pour fournir le spectre d'émission.

Composantes d'un spectromètre de fluorescence

Cet instrument comprend les pièces suivantes :

  1. Un support témoin
  2. Une source de lumière d'incident telle qu'une lampe xénon
  3. Un monochromateur qui sélecte la lumière monochromatique d'une longueur d'onde spécifique
  4. Un filtre de monochromateur ou de coupure d'émission
  5. Lentilles s'orientantes
  6. Photon-rassemblant des détecteurs positionnés perpendiculairement à la source lumineuse pour réduire la sensibilité par environ 10 000 et pour améliorer le rapport de signe-bruit
  7. Logiciel pour analyser les caractéristiques rassemblées

À une longueur d'onde particulière, un faisceau d'émission de fluorescence est trouvé et enregistré et puis tracé en fonction de sa longueur d'onde. Même des substances non fluorescentes peuvent être étudiées de cette manière à l'aide d'une marque active.

la fluorescence induite par laser Temps-intégrée (levage) est une avance dans ce domaine qui offre une sensibilité plus grande que toujours avant. Elle détecte directement la radiothérapie émise de l'analyte qui est recherchée pour être trouvée et fournit la résolution spatiale élevée.

Désavantages

La fluorescence est hautement une technique sensible et les faux positifs sont susceptibles de se produire à moins que des précautions soient prises pour enregistrer un signe véritable de l'analyte.

Applications

La spectroscopie de fluorescence est utile dans les applications telles que trouver et mesurer les composés organiques. Les applications industrielles comprennent la qualité extérieure et la propreté de contrôle, comme dans les procédés qui concernent vêtir, nettoyant, ou le graissage des surfaces techniques. Elle laisse la surface intacte après contrôle.

La spectroscopie de fluorescence induite par laser emploie exciter le laser pour exciter des fluorophores dans les molécules-cible qui est émis pendant la relaxation dans une envergure des nanosecondes. Ceci laisse déménager même des surfaces à balayer exactement.

Il est extrêmement sensible et peut trouver des quantités microscopiques de l'analyte à vérifier pour. La taille d'endroit peut être réglée en sélectant des positions variées, des distances et des cornières de la sonde à partir de la surface à vérifier.

La fluorescence de mouvement propre de la question organique sur la surface devrait être gardée contre nuire les données de production définitives. Ceci aide à évaluer le rendement des procédés de nettoyage pendant chaque opération avant le prochain processus de fabrication tel que l'adoucissement, qui peut dépendre hautement de l'absence des contaminants tels que des lubrifiants ou d'autres additifs du procédé.

Références

  1. http://www.oswego.edu/~kadima/CHE425/CHE425L/FLUORESCENCE_SPECTROSCOPY_08.pdf
  2. https://www.photonics.com/Article.aspx?AID=58005
  3. http://www2.warwick.ac.uk/services/ris/impactinnovation/impact/analyticalguide/fluorescence/https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527316698_c01.pdf
  4. https://www.chem.uci.edu/~dmitryf/manuals/Fundamentals/Fluorescence%20Spectroscopy.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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