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仪表网 行业标准】近日,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等单位起草, TC103(全国光学和光子学标准化技术委员会)归口的国家标准计划《荧光材料光致发光量子效率绝对测量通用检测方法》征求意见稿已编制完成,现公开征求意见,截止时间2023年7月29日。
发光材料与器件在国防、军工等国家重大战略需求、社会生活以及工业生产等领域都是不可或缺的关键构成,荧光材料作为光源和显示显像材料的核心,被广泛地应用于国计民生的各个领域,它涵盖的高效发光材料、先进激光、光电显示与探测器件等在光通信、大数据、智能感知、先进制造领域有着重要的应用,是 “智慧城市”、大数据、先进制造等国家战略实施的关键。
随着新技术的发展,特殊应用要求的荧光材料越来越应市场需求而应运而生。而且科学技术的进步也推动人们对荧光的研究越来越多,荧光物质的应用范围越来越广。荧光物质除用作染料外,还在有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。
发光材料不论工业化应用还是器件、材料开发,荧光量子效率都是衡量性能优劣的最关键的指标。绿色照明、生物医学检测及现代农业等领域的科技进步,对荧光材料的性能提出了更多更高的要求,极大促进了新型环保荧光材料的开发,来满足相关市场应用和国际市场的竞争。典型的如白光 LED 是继白炽灯、荧光灯之后的新一代固体照明光源被广泛应用,大面积液晶电视背光源的轻量化发展也促进了红黄荧光粉在这一领域广泛普及。新型的荧光材料如纳米荧光材料在生物活体中的应用越来越广,可用于病毒识别、药物示踪和光动力治疗等。荧光材料的荧光量子效率和发射光谱是决定其应用的至关重要条件,确定荧光材料的光量子效率对于应用开发和材料特性研究是其中最主要的参数和环节,高的效率是材料能被应用的基础。因此,荧光材料的光学特性评价,对荧光材料的研究者、制造者以及应用开发者是极其重要的。
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件规定了荧光材料光致发光内/外量子效率绝对测量的通用办法。本文件适用于荧光光谱范围在紫外、可见与近红外波段(200nm~1100nm),激发光波长范围在紫外和可见波段(200nm~780nm)的固体和液体荧光材料。
测试原理:
荧光量子效率的绝对测量是基于荧光材料的吸收激发光的光子数与同时发射荧光光子数来直接计算得到的。
用特定波长的光束作激发光,激发标准参比样/白色漫反射板或待测样品,参比样/白色漫反射板产生高于99%激发光的散射光,待测样品由于自身的对激发光的吸收而产生衰减的激发光散射和荧光,上述产生的光的强度和光谱具有方向分布不一致性,积分球将上述光束形成强度均匀一致的光场,然后由
单色仪分光、检测器探测到光场的光谱,即光场的随波长的功率分布密度I。
制样:
待测样品制样应满足如下要求:
a) 待测样品为粉末时,应将样品压实,满足厚度要求;
b) 待测样品为液体时,待测液体均匀,不可观察到明显沉淀过程。试样浓度不应过高,要保证对激发光吸收率小于 5%,避免自吸收发生。采用附录 A 装置 a)和 b)时,除正对积分球样品窗口的面以外,其他几个面均要被固定架的高反射面包裹;
c) 待测样品为压片、块体样品或压纸片样品时,应经过打磨等使表面平整,并加透明盖片。
测试要求:
测试环境条件应满足以下要求:
a) 温度波动范围:+1℃;
b) 相对湿度:30%~50%。
测试报告:
测试报告应包括以下内容:
a) 格式文本编号;
b) 测定日期及检测人;
c) 试样名称;
d) 测量用设备名称、型号;
e) 光源波长及半宽;
f) 检测波长范围;
g) 内、外量子效率及计算波长范围;
h) 是否做了修正(二次吸收,自吸收);
i) 温湿度及必要注明事项;
j) 光源类型;
k) 检测器类型;
l) 透明样品仓尺寸,材质,试样厚度,入射光入射角;
m) 积分球尺寸;
n) 白色反射板、参比透明样品仓及填充白色粉末材质;
o) 激发光光谱;
p) 荧光光谱。
更多详情请见附件。
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