fosforescenssispektroskopia

Fosforescenssispektroskopia on fotoluminesenssin mittausmenetelmä, joka tutkii aineen kykyä emittoida valoa sen jälkeen, kun se on absorboinut fotonin. Toisin kuin fluoresenssi, jossa emissio tapahtuu erittäin nopeasti, fosforesenssissa emissio kestää huomattavasti kauemmin, millisekunneista jopa tunteihin. Tämä johtuu siitä, että fosforesenssiin liittyy spin-forbidden siirtymä perustilasta triplet-viritystilaan ja sieltä takaisin perustilaan.

Menetelmä perustuu näytteen altistamiseen virityssäteilylle, tyypillisesti UV- tai näkyvälle valolle. Kun näyte absorboi fotonin, sen elektronit siirtyvät korkeammalle energiatasolle. Osa näistä virittyneistä tiloista on triplet-tiloja. Triplet-tiloista perustilaan palautuminen on epätodennäköisempää kuin singlet-tiloista, mikä selittää fosforesenssin pitkän viiveen. Kun triplet-tilaisten elektronien energia vapautuu, ne emittoivat fotoneja, jotka voidaan mitata spektrometrillä. Fosforesenssispektri, eli emittoituneen valon intensiteetin riippuvuus aallonpituudesta tai energiasta, antaa tietoa tutkittavan aineen rakenteesta ja ominaisuuksista.

Fosforesenssispektroskopiaa käytetään monilla tieteenaloilla, kuten kemiassa materiaalitieteessä, biologiassa ja ympäristötieteissä. Sitä hyödynnetään esimerkiksi molekyylien tunnistamisessa, epäpuhtauksien analysoinnissa, sekä uusien materiaalien, kuten orgaanisten valoa emittoivien diodien (OLED), kehittämisessä. Menetelmän herkkyys ja kyky havaita erittäin pieniä pitoisuuksia tekevät siitä arvokkaan työkalun monimutkaisten näytteiden tutkimisessa.