在開發(fā)新的發(fā)光材料過程中，提高它們的光致發(fā)光效率是至關(guān)重要的，提高發(fā)光材料的量子效率就需要精確量子效率測量技術(shù)。iSpecRad-PQL光致發(fā)光量子效率測量系統(tǒng)操作便捷，是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專門針對器件的光致發(fā)光特性進(jìn)行有效測量，可在手套箱內(nèi)完成搭建，無需將樣品取出即可完成光致發(fā)光量子效率的測試。
系統(tǒng)搭配包括光譜儀、帶輻射校準(zhǔn)光源積分球、激光光源、光纖及配套治具等。萊森光學(xué)光譜儀信噪比高、雜散光低，動態(tài)范圍大，適合不同波段和強(qiáng)度的激發(fā)光和發(fā)射光測量。同時，該系統(tǒng)配有強(qiáng)大的專用測試軟件，操作邏輯簡單，測試過程快捷方便。
萊森光學(xué)iSpecRad-PQL光致發(fā)光量子效率系統(tǒng)可以支持粉末、薄膜和液體樣品的測量，適用于有機(jī)金屬復(fù)合物、熒光探針、染料敏化型PV材料，OLED材料、LED熒光粉等領(lǐng)域。
基本原理
熒光和磷光的吸收和發(fā)光過程能量圖
能級圖描述了普通有機(jī)分子的電子能級，并標(biāo)示了能級間的電子躍遷。S0、S1和T1分別代表基態(tài)，低單態(tài)和低三重態(tài)。光激發(fā)后，激發(fā)態(tài)分子可以沿幾種躍遷路徑，包括輻射過程和非輻射過程而回到基態(tài)。輻射過程涉及了光發(fā)射，例如熒光和磷光。非輻射過程涉及內(nèi)轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)間熱釋放。輻射過程和非輻射過程相互競爭。
所謂光致發(fā)光（Photoluminescence簡稱PL），是指物體依賴外界光源 進(jìn)行照射，從而獲得能量，產(chǎn)生激發(fā)導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。也指物質(zhì)吸收光子（或電磁波）后重新輻射出光子(或電磁波)的過程。光致發(fā)光過程包括熒光發(fā)光和磷光發(fā)光。
從量子力學(xué)理論上，這一過程可以描述為物質(zhì)吸收光子躍遷到較高能級的激發(fā)態(tài)后返回低能態(tài)，同時放出光子的過程。光致熒光發(fā)光是多種形式的熒光（Fluorescence）中的一種。原理圖如下圖：
而在現(xiàn)階段光致發(fā)光材料的研究中，對熒光量子效率的計算非常重要，因為這是反映光致發(fā)光材料發(fā)光能力的重要特征指標(biāo)。
熒光量子效率又稱熒光量子產(chǎn)額(quantum yield of fluorescence)和熒光效率。一般情況下，熒光量子效率、熒光量子產(chǎn)額與熒光效率描述等價。首先讓激發(fā)光照射到空白容器，獲得激發(fā)光譜，得總光子數(shù)。然后，在容器中放入樣品，再用激發(fā)光照射獲得未吸收光子數(shù)和發(fā)射光子數(shù)。通過單位時間(秒)內(nèi)，發(fā)射光子（綠色區(qū)域）和吸收光子數(shù)（藍(lán)色區(qū)域）的比值，計算出*對熒光量子產(chǎn)率（PLQY）。可以使用下列公式表達(dá)：
測量樣品的量子產(chǎn)率有兩種方法：
1、相對量子產(chǎn)率測量：需要一種已知量子產(chǎn)率的標(biāo)準(zhǔn)品作為參照，通過對標(biāo)準(zhǔn)物和樣品進(jìn)行吸光度和熒光的測量換算得到樣品的量子產(chǎn)率。只適用于液體樣品。
2、*對量子產(chǎn)率測量：不需要標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對比，廣泛適用于液體、薄膜和粉末樣品。在進(jìn)行測量時需要積分球附件；積分球內(nèi)表面涂層一般是高反射性材料，比如*酸鋇和聚四氟乙烯。樣品表面各個方向的激發(fā)光或者是發(fā)射光進(jìn)行積分球均勻化后從出射口出來，并進(jìn)入到單色器中最*后被檢測器檢測到。
測試*對熒光量子產(chǎn)率方法
典型應(yīng)用
無機(jī)光致發(fā)光、有機(jī)光致發(fā)光
EL器件封裝前體
有機(jī)金屬復(fù)合物、絡(luò)化物化合物的測量
染料敏化型PV材料、OLED材料
LED、有機(jī)EL用熒光體的量子效率測量
膜狀樣品的透過熒光/反射熒光的量子效率測量（非接觸式熒光粉用熒光體樣品等）
量子Dot、熒光探頭（探針）、生體領(lǐng)域、包接化合物等的熒光測量
色素敏化型太陽電池的量子效率測量
技術(shù)優(yōu)勢特點
功能齊全：可用于粉末、溶液、固體、薄膜樣品的測量分析。
原位測量：可放至手套箱內(nèi)，實現(xiàn)原位測量
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：設(shè)備無需頻繁校準(zhǔn)
激發(fā)光源：光柵搭配濾光鏡分光，可選擇任意波長
專業(yè)軟件：一鍵式操作簡單，測試迅速
光譜儀：系統(tǒng)采用制冷型CCD信噪比高、靈敏度高、測量精度高
主要技術(shù)指標(biāo)
