荧光分光光度计（Fluorescence Spectrophotometer）是一种用于测量物质荧光特性的精密分析仪器，广泛应用于化学、生物、医药、环境科学等领域。它通过检测物质受激发后发射的荧光信号，提供物质的定性、定量及结构信息，具有高灵敏度、高选择性等特点。

一、基本结构

荧光分光光度计主要由以下部件组成：

光源

常用氙灯或激光器，提供高强度紫外-可见光（波长范围通常为200-900 nm）。

激发单色器

选择特定波长的激发光照射样品。

样品室

放置样品（液体、固体或气体），通常配备温控装置。

发射单色器

分离样品发射的荧光，滤除杂散光和散射光。

检测器

常用光电倍增管（PMT）或电荷耦合器件（CCD），将光信号转换为电信号。

数据处理系统

记录并分析荧光光谱数据。

二、工作原理

激发过程

光源发出的光经激发单色器选择特定波长（激发波长，λ_ex），照射样品后，分子吸收能量跃迁至激发态。

发射过程

激发态分子返回基态时释放能量，发射荧光（发射波长，λ_em），通常比激发波长长（斯托克斯位移）。

信号检测

发射单色器选择特定发射波长，检测器测量荧光强度，生成荧光光谱（激发光谱或发射光谱）。

三、主要特点

高灵敏度

可检测低至纳克（ng）甚至皮克（pg）级的物质。

高选择性

通过选择特定激发/发射波长，避免背景干扰。

定量分析

荧光强度与浓度成线性关系（低浓度时）。

多维分析

支持三维荧光光谱（激发-发射矩阵）、时间分辨荧光等模式。

四、应用领域

生物化学

检测蛋白质、核酸（如DNA/RNA）、酶活性等。

药物分析

药物代谢研究、药效成分定量。

环境监测

污染物（如多环芳烃、重金属离子）检测。

材料科学

量子点、荧光材料的光学性质表征。

食品工业

添加剂、毒素（如黄曲霉毒素）分析。

五、使用注意事项

样品制备

需避免杂质荧光干扰，溶液需澄清（浑浊样品会散射光）。

光漂白效应

长时间光照可能导致荧光物质分解，需控制测试时间。

仪器校准

定期用标准物质（如硫酸奎宁）校准波长和强度。

光源维护

氙灯寿命有限（约1000-2000小时），需及时更换。