مطلق قياس العائد الكم من عينات مسحوق

Summary

في هذا الفيديو سوف نظهر قياس وحساب كمية المحصول ومطلق اللونية تنسق مباشرة في عينات من مسحوق باستخدام هيتاشي F-7000 الكم نظام قياس العائد.

Abstract

Measurement of fluorescence quantum yield has become an important tool in the search for new solutions in the development, evaluation, quality control and research of illumination, AV equipment, organic EL material, films, filters and fluorescent probes for bio-industry.

Quantum yield is calculated as the ratio of the number of photons absorbed, to the number of photons emitted by a material. The higher the quantum yield, the better the efficiency of the fluorescent material.

For the measurements featured in this video, we will use the Hitachi F-7000 fluorescence spectrophotometer equipped with the Quantum Yield measuring accessory and Report Generator program. All the information provided applies to this system.

Measurement of quantum yield in powder samples is performed following these steps:

1. Generation of instrument correction factors for the excitation and emission monochromators. This is an important requirement for the correct measurement of quantum yield. It has been performed in advance for the full measurement range of the instrument and will not be shown in this video due to time limitations.
2. Measurement of integrating sphere correction factors. The purpose of this step is to take into consideration reflectivity characteristics of the integrating sphere used for the measurements.
3. Reference and Sample measurement using direct excitation and indirect excitation.
4. Quantum Yield calculation using Direct and Indirect excitation. Direct excitation is when the sample is facing directly the excitation beam, which would be the normal measurement setup. However, because we use an integrating sphere, a portion of the emitted photons resulting from the sample fluorescence are reflected by the integrating sphere and will re-excite the sample, so we need to take into consideration indirect excitation. This is accomplished by measuring the sample placed in the port facing the emission monochromator, calculating indirect quantum yield and correcting the direct quantum yield calculation.
5. Corrected quantum yield calculation.
6. Chromaticity coordinates calculation using Report Generator program.

The Hitachi F-7000 Quantum Yield Measurement System offer advantages for this application, as follows:

• High sensitivity (S/N ratio 800 or better RMS). Signal is the Raman band of water measured under the following conditions: Ex wavelength 350 nm, band pass Ex and Em 5 nm, response 2 sec), noise is measured at the maximum of the Raman peak. High sensitivity allows measurement of samples even with low quantum yield. Using this system we have measured quantum yields as low as 0.1 for a sample of salicylic acid and as high as 0.8 for a sample of magnesium tungstate.
• Highly accurate measurement with a dynamic range of 6 orders of magnitude allows for measurements of both sharp scattering peaks with high intensity, as well as broad fluorescence peaks of low intensity under the same conditions.
• High measuring throughput and reduced light exposure to the sample, due to a high scanning speed of up to 60,000 nm/minute and automatic shutter function.
• Measurement of quantum yield over a wide wavelength range from 240 to 800 nm.
• Accurate quantum yield measurements are the result of collecting instrument spectral response and integrating sphere correction factors before measuring the sample.
• Large selection of calculated parameters provided by dedicated and easy to use software.

During this video we will measure sodium salicylate in powder form which is known to have a quantum yield value of 0.4 to 0.5.

Protocol

1. نظام التكوين F-7000 مقياس الطيف الإسفار مجهزة السامي مضخم للضوء حساسية مجموعة موسعة R-928F كاشف. واستخدمت رودامين B، الناشر الخفيفة، ومرشح أحمر وغير المستوفية للمعايير مصدر الضوء لتوليد عوامل التصحيح الطيفية للصك: F-7000 ملحقاتها. ملحق قياس كمية المحصول، والتي تشمل: 60 مم دمج المجال، والبلاط واكسيد الالومنيوم أبيض، أبيض Spectralon القياسية، وخلايا مسحوق (2ea)، والألمنيوم مسحوق أكسيد الكم والبرمجيات الإنتاجية. وسيتم استخدام تقرير برنامج مولد والقالب المناسب لحساب إحداثيات اللونية. 2. نظام الإعداد تشغيل معمل F-7000 هيتاشي مضان والسماح للمصباح زينون في عملية الاحماء لمدة ساعة واحدة. بدء استخدام مقصورة عينة قياسية (كفيت حامل) المثبتة في الصك. 3. ACQuisition من إدماج العوامل تصحيح المجال عند قياس تصحيح المجال إدماج العوامل، فإن البرنامج تلقائيا بتحديد معايير اختبار القياس المدرجة في الجدول 1. التحليلية الشروط قياس الطول الموجي المسح تفحص الوضع متزامن وضع البيانات مضان EM WL 200 نانومتر EX البدء WL 200 نانومتر EX النهاية WL 900 نانومتر سرعة المسح الضوئي 240 نيوتن متر / دقيقة تأخير 5.0 S EX الشق 5،0 نانومتر EM الشق 20 نانومتر PMT الجهد 250 V تصحيح الأطياف ON استجابة السيارات الجدول رقم 1. 3.1. الحصول على بيانات الناشر يضع الناشر في مقصورة نموذج قياسي وإغلاق المقصورة عينة. انقر على الغلة الكم قياس نافذة عامل التصحيح ومن ثم، على قياس الناشر. أدخل اسم الملف: "IS_factor_F70_diffuser" للبيانات الناشر وانقر فوق موافق (فيديو 1). بعد القياس، سوف يتم حفظ الملف في المجلد "تصحيح" من حلول فلوريدا. الشكل 1 مثالا على بيانات القياس الناشر. 3.2. الاستحواذ على معامل التصحيح لعينة لا (مرجع) <OL> إزالة مقصورة نموذج قياسي من الصك، مخزن الناشر، ثم تثبيت مجال دمج. ملء الخلية مع مسحوق مسحوق اكسيد الالومنيوم تصل إلى ارتفاع لا يقل عن 25 ملم للتأكد من مسحوق يغطي تماما ميناء مجال دمج. اضغط على الجزء السفلي من خلية بعناية ضغط مسحوق. وضع بلاط أبيض أكسيد الألومنيوم في ميناء إشارة (P2) من مجال دمج (واحد التي تواجه مستوحد اللون الانبعاثات) وخلية مع مسحوق اكسيد الالومنيوم في ميناء عينة (P1) من مجال إدماج (واحد التي تواجه مستوحد اللون الإثارة ). انقر على تصحيح الغلة الكم نافذة قياس عامل، ثم على دمج قياس المجال (بدون عينة) (فيديو 2). يقوم البرنامج أذكر لكم لضبط العينات. أدخل اسم "IS مع عدم وجود نموذج" وانقر فوق موافق. بعد القياس، سوف يتم حفظ الملف في المجلد "Correc تي "للحلول فلوريدا. الشكل 2 مثالا للتكامل المجال مع عدم وجود بيانات القياس عينة. 3.3. الاستحواذ على معامل التصحيح في وجود عينة: إزالة الخلية مع مسحوق اكسيد الالومنيوم واستبداله مستوى أبيض Spectralon. (وينبغي أن يكون معيار Spectralon التي تواجه مستوحد اللون الإثارة (P1)). انقر على تصحيح الغلة الكم نافذة قياس عامل ثم على دمج قياس المجال (مع عينة). يقوم البرنامج أذكر لكم لضبط المواد الانعكاس القياسية للقياس. أدخل اسم: "هل مع عينة" للسفير دمج مع ملف بيانات عينة وانقر فوق موافق (فيديو 3). بعد القياس، سوف يتم حفظ الملف في المجلد "تصحيح" من حلول فلوريدا. الشكل (3) هو مثال لدمج المجال مع بيانات القياس عينة. "> ملاحظة: في حال كنت بحاجة إلى استخدام مرشحات لمنع قطع 2 ضوء تشتت النظام على الجانب الانبعاثات التي تتداخل مع ذروة التألق، وسوف تحتاج إلى قياس خط الأساس باستخدام الناشر فقط، وكذلك الناشر ومرشح مناسب هذه. وسيتم استخدام ملفات البيانات بواسطة البرنامج عند حساب كمية المحصول. في الممارسة العملية نوصي قياس جميع المرشحات قطع كجزء من الأولي اقامة هذا النظام. 4. قياس العينة (الصوديوم مسحوق ساليسيلات) الكم قياس العائد شملت شراء لطيف الانبعاث لكل من عينة رقم (المرجعية) وبحضور لعينة. تحديد معايير قياس التحليلية على النحو التالي: انقر على زر "الطريقة"، والمسح الضوئي في التبويب عام حدد الطول الموجي كما وضع القياس وأدخل المعلومات المناسبة على المشغل والاكسسوارات(فيديو 4). انقر فوق علامة التبويب "وثيقة" وأدخل المعلمات قياس للصك كما هو مبين في الجدول 2 (فيديو 5). التحليلية الشروط قياس الطول الموجي المسح تفحص الوضع انبعاث وضع البيانات مضان EX WL 350 نيوتن متر EM ابدأ WL 330 نيوتن متر EM إنهاء WL 600 نانو متر سرعة المسح الضوئي 1200 نانومتر / دقيقة تأخير 0 ق EX الشق 5،0 نانومتر EM الشق 5،0 نانومتر PMT الجهد 350 V تصحيح الأطياف ON استجابة السيارات تصحيح الأطياف ON الجدول 2. ويلزم أي إعدادات إضافية في هذا الوقت منذ ويمكن إجراء إعدادات التبويب مراقب والتجهيز وبعد تقرير تم قياس البيانات. نحن نذهب لمجرد إعادة النظر فيها ومن ثم انقر فوق الزر موافق، من أجل وضع معايير القياس المحددة في الصك (فيديو 6). كخيار، يمكن حفظ إعدادات محددة لاستخدامها في المستقبل. سنمضي الآن قياس الإشارة أوكسيد الألومنيوم باستخدام معيار الإثارة مباشرة. وضع الخلية مع مسحوق مسحوق Al2O3 في العينة ميناء القياس (P1) (في الجبهة من شعاع الإثارة). انقر على زر "عينة"واكتب اسم عينة: "P1_Baseline_Al2O3"، ثم انقر على المربع بجوار "ملف تلقائي". حدد اسم المجلد وملف للبيانات: "P1_Baseline_Al2O3"، ثم انقر على "حفظ" و "موافق" (فيديو 7). انقر على زر "القياس" لقياس عينة Al2O3. (فيديو 8)، وبعد معالجة البيانات يفتح نافذة، انقر على "جدول السيارات المحور" على زر ضبط النطاق، لتصور الذروة نثر مع الإثارة المباشرة (الشكل 4). الآن سنمضي قياس عينة من ساليسيلات الصوديوم باستخدام الإثارة مباشرة. انقر على أيقونة "عينة" وأدخل "P1_Sodium ساليسيلات" للحصول على اسم العينة وملف، ثم انقر على زر موافق (فيديو 9). وضع عينة ساليسيلات الصوديوم في الخلية ومسحوق في ميناء P1 من المجال دمج (الميناء التي تواجه شعاع ضوء الإثارة) وانقر على زر "القياس". (فيديو 10) عند عملية البياناتجي يفتح نافذة، انقر على "جدول السيارات المحور" زر لضبط حجم وتصور ونثر والقمم مضان. في هذا الوقت وسوف نكرر قياسات لأكسيد الألومنيوم وساليسيلات الصوديوم مع العينات وضعت في ميناء P2 في مجال تكامل، من أجل قراءتها باستخدام الإثارة غير المباشرة. أولا، انقر على زر "عينة" واكتب اسم العينة وملف: "P2_Baseline_Al2O3" لكلا منهم (فيديو 11). نقل البلاط الأبيض أكسيد الألومنيوم من P2 إلى P1 من مجال دمج ووضع خلية مليئة مسحوق اكسيد الالومنيوم في P2. انقر على زر "القياس" لقراءة العينة (فيديو 12). لإكمال قياس عينة نحتاج لقياس عينة ساليسيلات الصوديوم باستخدام أشعة غير مباشر. النوع الأول ونحن على عينة وأسماء الملفات كما هو الحال في الخطوات السابقة. وسوف يكون الاسم P2_Sodium الساليسيلات (فيديو 13). وضع عينة ساليسيلات الصوديوم في ميناء P2 من المجال دمج وانقر على زر القياس (فيديو 14). 5. الكم الغلة حساب أول سنمضي تحميل تصحيح المجال إدماج العوامل. انقر على زر حساب الكم العائد لفتح حساب العائد الكم برنامج (فيديو 15). انقر على زر تصحيح الغلة الكم إعداد عامل (فيديو 16). انقر فوق علامة التبويب تصحيح المجال دمج وانقر على المربع الموجود أمام "تصحيح مجال تكامل"، ثم انقر على علامة التبويب تصحيح تصفية وتأكد من غير محدد في "تصفية تصحيح"، انقر فوق علامة التبويب مرة أخرى في المجال تصحيح دمج (فيديو 17 ). انقر على زر التحميل من هذا الباب قياس البيانات منتشر، ثم حدد الملف "IS_factor_F70 لا عينة" ( <stronز> فيديو 18). حدد "IS_factor_F70_diffuser" ملف ومن ثم النقر على زر التحميل (فيديو 19). انقر على زر تحميل للبيانات مجال قياس دمج (بدون عينة) قسم (فيديو 20). حدد "لا IS_factor_F70 عينة" ملف ومن ثم النقر على زر التحميل (فيديو 21). انقر على زر تحميل للبيانات مجال قياس دمج (مع عينة) قسم (فيديو 22). حدد "IS_factor_F70 مع عينة" ملف ومن ثم على زر التحميل (فيديو 23). ويمكن ترك الطول الموجي في تطبيع ل 600Nm أو تعديل لقيمة الطول الموجي حيث التصحيح المجال دمج يساوي 1. للقيام بذلك، تأكد من تحديد خانة أمام "نافذة العرض الكم حساب العائد" وانقر على زر موافق على "تحديد الكم عامل الإنتاجية" يندودبليو، والتي سوف تغلق هذه النافذة (فيديو 24). الآن انقر على علامة التبويب "مجال دمج تصحيح" من "الغلة الكم حساب" النافذة وضبط المؤشر حتى تصحيح مجال دمج القراءة هي "1"، مما يجعل علما الطول الموجي (فيديو 25). انقر على "الغلة الكم إعداد معامل التصحيح"، وإذا كان التغيير المطلوب في الطول الموجي تطبيع إلى القراءة التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة وانقر على زر موافق (فيديو 26). والخطوة التالية هي لتحميل عينة خط الأساس وملفات البيانات انقر على "الغلة الكم حساب" علامة (فيديو 27). تحميل "البيانات بدون نموذج" (ملف P1_Baseline_ Al2O3) للإشعاع مباشرة من خلال النقر على زر التحميل وتحميل "البيانات مع نموذج" (ملف P1_Sodium الساليسيلات) للإشعاع المباشر (فيديو 28). <li> التالي سوف نشرع في تحديد "تشتت"، و "التألق" المناطق (فيديو 29). الآن سوف نقوم بحساب العائد الكم للإشعاع مباشرة من العينة. انقر على زر "حساب" وقراءة النتائج (فيديو 30). سوف نحتاج إلى هذه البيانات لحساب النهائية للمحصول الكم لعينة مع الأخذ في الاعتبار الإثارة غير المباشرة. انقر على ملف نص وحفظ البيانات تحت اسم الملف "التشعيع مباشرة QY" (فيديو 31). باستخدام ملفات البيانات P2_Baseline_Al2O3 وساليسيلات P2_Sodium، فإننا سوف يحسب العائد الكم لإثارة غير المباشرة (فيديو 32) الآن سوف نقوم بحفظ هذه البيانات لحساب نهائي الغلة الكم. انقر على ملف نص وحفظ الملف النص البيانات تحت اسم "الإنارة غير المباشرة QY" (فيديو 33) وسنعمل الآن على فتح ملفات النص اثنين في Excel مع البيانات الغلة الكم لdirecتي والإثارة غير المباشرة. أخيرا سوف نقوم بحساب الغلة الكم لعينة بما في ذلك أثر الإثارة غير المباشرة، وذلك باستخدام الصيغة التالية: Φ = Φd-(1-AD) ΦI حيث: Φ هو العائد الكم تصحيحها مع الأخذ في الاعتبار الإثارة غير المباشرة Φd هو العائد الداخلي باستخدام الكم الإثارة المباشرة. (الداخلية الكم العائد = المبلغ من الإسفار / كمية الضوء إثارة استيعابها.) الإعلان هو معامل امتصاص لإثارة مباشرة. (وهذا هو نسبة من المبلغ من شعاع الإثارة التي تمتصها عينة). (الامتصاصية = (AREX – CsEx) / AREX، حيث AREX هو كمية الضوء والإثارة CsEx هي كمية الضوء المنعكس) ΦI هو العائد الداخلي باستخدام الكم إينديالمستطيل الإثارة Φ = 0.536 – (1-0،848) 0.420 محسوب Φ = 0.47216 6. حساب اللونية سوف نستخدم تقرير برنامج اختياري مولد جنبا إلى جنب مع نموذج المعد لحساب اللونية. فتح ملف البيانات P1_Sodium الساليسيلات (فيديو 34). انقر على "الملكية" الزر، ثم علامة التبويب "تقرير". في "إخراج" حدد "ورقة استخدام المولدات الطباعة" من القائمة المنسدلة. في "وحدات الطباعة" قالب حدد "FL70Std01_Color chart.xls،" ومن ثم انقر فوق الزر "فتح". ليست هناك حاجة لتحديد النطاق الموجي والفاصل الزمني، منذ هذا يتم تلقائيا بواسطة مولد تقرير (فيديو 35). والخطوة التالية هي لإنشاء تقرير. انقر فوق علامة التبويب "تقرير"، وسيتم تنفيذ الماكرو لإنشاء التقرير وحفظها في مجلد "تقارير" في شكل اكسل تحت اسم العينة (فيديو 36). < / لى> في هذا الوقت لا يمكننا فتح التقرير إلى الاطلاع على البيانات اللون (فيديو 37). 7. أسرار النجاح استخدام عينات جديدة. تكون على علم بأن المواد من مصنعين مختلفين يمكن أن يعطي نتائج مختلفة. اضغط على الجزء السفلي من خلية مسحوق ضغط العينة وتقديم سطح موحدة للقياس. حماية العينات بعيدا عن الضوء. تسوء مع التعرض للضوء. حاول استخدام سرعة أسرع المسح الضوئي للحد من التعرض للضوء عينة. 8. ممثل النتائج 8.1. ومن المعروف ساليسيلات الصوديوم أن يكون لها عائد الكم من 0،4-0،5 الشكل 1. انقر هنا لعرض أكبر شخصية . iles/ftp_upload/3066/3066fig2.jpg "ALT =" الشكل 1 "/> الشكل 2. انقر هنا لعرض أكبر شخصية . الشكل 3. انقر هنا لعرض أكبر شخصية .

Materials

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments
Sodium salicylate powder	Wako	191-03142	Mol. weight 160.10