Phân tích huỳnh quang là một phương pháp phân tích dựa trên các đặc tính huỳnh quang của vật chất. Khi một chất nào đó hấp thụ một bước sóng ánh sáng nhất định, nó phát ra ánh sáng dài hơn so với sóng ánh sáng kích thích, một hiện tượng được gọi là huỳnh quang. Máy phân tích huỳnh quang là tất cả về việc xác định tính chất hoặc nồng độ của vật chất bằng cách phát hiện và phân tích tín hiệu huỳnh quang phát ra từ vật chất. Trong máy phân tích huỳnh quang cầm tay, laser hoặc các nguồn ánh sáng khác được sử dụng để kích thích các phân tử hoặc nguyên tử trong mẫu để đưa chúng vào trạng thái kích thích. Các chất ở trạng thái kích thích phát ra ánh sáng ở các bước sóng huỳnh quang khác nhau, và các thiết bị thu thập và phân tích các tín hiệu huỳnh quang phát ra này thông qua hệ thống quang học, từ đó đưa ra thông tin về thành phần hoặc nồng độ trong mẫu.

Phân tích huỳnh quang thường có hai cách cơ bản: phương pháp cường độ huỳnh quang và phương pháp phân rã huỳnh quang. Phương pháp cường độ huỳnh quang định lượng phân tích vật chất bằng cách đo cường độ huỳnh quang phát ra từ mẫu, trong khi phương pháp phân rã huỳnh quang là nghiên cứu tính chất động học phân tử của vật chất bằng cách đo quá trình phân rã cường độ phát xạ huỳnh quang của mẫu theo thời gian.
Máy phân tích huỳnh quang di độngCấu trúc và nguyên lý làm việc:
1. Nguồn kích thích: Nguồn sáng laser hoặc LED tích hợp của thiết bị phát ra ánh sáng có bước sóng cụ thể chiếu vào mẫu. Việc lựa chọn nguồn sáng dựa trên bước sóng kích thích của vật chất được phân tích.
2. Hệ thống quang học: hướng ánh sáng kích thích đến mẫu bằng sợi quang hoặc ống kính và thu thập tín hiệu ánh sáng huỳnh quang phát ra từ mẫu. Thông thường, hệ thống quang học bao gồm các bộ lọc để chọn phạm vi bước sóng thích hợp, chỉ truyền tín hiệu huỳnh quang và lọc ra ánh sáng lộn xộn.
3. Máy dò: Sau khi tín hiệu huỳnh quang đi qua hệ thống quang học, nó được nhận bởi máy dò quang điện (chẳng hạn như photodiode, photoduplex, v.v.) và được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Cường độ của các tín hiệu điện này tỷ lệ thuận với cường độ huỳnh quang.
Xử lý và hiển thị tín hiệu: Sau khi xử lý tín hiệu sẽ được hiển thị trên màn hình, kết quả phân tích có thể được hiển thị trực tiếp dưới dạng cường độ huỳnh quang, nồng độ hoặc dữ liệu liên quan khác.
Tính năng:
1. Độ nhạy cao: có thể phát hiện một lượng rất nhỏ thành phần mẫu. Tín hiệu huỳnh quang cực kỳ nhạy cảm với nồng độ vật chất thấp, vì vậy ngay cả dấu vết của vật chất cũng có thể được phát hiện chính xác.
2. Phân tích nhanh: Kết quả phát hiện có thể được đưa ra trong vài giây hoặc vài phút, đặc biệt thích hợp cho những dịp cần phản hồi ngay lập tức.
3. Thuận tiện cho hoạt động tại chỗ: Do kích thước nhỏ gọn, nó có thể dễ dàng mang đến trang web để kiểm tra. Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực giám sát môi trường thực địa, kiểm tra thực phẩm, chẩn đoán y tế và các lĩnh vực khác.
4. Không cần xử lý mẫu phức tạp: Phân tích huỳnh quang thường không yêu cầu các bước xử lý mẫu phức tạp so với các phương pháp phân tích khác, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác của phát hiện.
5. Tính chọn lọc cao: Phân tích huỳnh quang có thể phân tích chọn lọc vật liệu mục tiêu trong các mẫu phức tạp, tránh nhiễu và lỗi.
6. Tính linh hoạt: Thường được trang bị nhiều chức năng, có thể thực hiện phân tích nhiều chất và có thể thực hiện phát hiện đa thông số bằng cách thay thế các nguồn sáng và bộ lọc kích thích khác nhau.
Các lĩnh vực ứng dụng của máy phân tích huỳnh quang cầm tay:
1. Giám sát môi trường: Ứng dụng trong giám sát môi trường là đặc biệt quan trọng. Nó có thể được sử dụng để giám sát chất lượng nước, kiểm tra chất lượng không khí, đánh giá ô nhiễm đất, v.v. Ví dụ, tình trạng chất lượng nước được đánh giá bằng cách đo nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước như PAHs, ion kim loại nặng, v.v.
2. Kiểm tra an toàn thực phẩm: Trong ngành công nghiệp thực phẩm, nó được sử dụng để phát hiện các chất độc hại trong thực phẩm, chẳng hạn như dư lượng thuốc trừ sâu, phụ gia, ô nhiễm vi sinh, v.v. Nó có thể nhanh chóng phát hiện các chất độc hại trong thực phẩm và đảm bảo an toàn thực phẩm.
3. Chẩn đoán y tế: Trong lĩnh vực y tế, nó có thể được sử dụng để phát hiện dấu ấn sinh học trong chất lỏng cơ thể. Hỗ trợ chẩn đoán lâm sàng và ra quyết định điều trị bằng cách kiểm tra các phân tử cụ thể (ví dụ: virus, vi khuẩn, hormone, v.v.) trong các mẫu như máu, nước tiểu.
4. Phân tích và nghiên cứu hóa học: trong phòng thí nghiệm hóa học để phân tích định tính và định lượng các chất. Độ nhạy cao và tính chọn lọc cao làm cho nó trở thành một công cụ lý tưởng trong các thí nghiệm hóa học.
5. Phát hiện quân sự và an ninh: Nó cũng có thể được áp dụng trong lĩnh vực quân sự và an ninh để phát hiện các chất nguy hiểm, chất nổ, v.v. Có vai trò không thể thay thế trong việc phát hiện và kiểm soát nhanh các mặt hàng nguy hiểm.