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熒光氧氣傳感器工作原理簡介

發布時間:2020-12-9 11:45    發布者:知夏微涼
冷發光是一種電子激發的物質在激發時發出的紫外線(UV)、可見光(Vis)和紅外線(IR)光。而光的吸收和發射之間的過程通常用一個能量級圖來說明,即雅布朗斯基圖。下面工采網小編通過光學原理給大家說說熒光氧氣傳感器工作原理。
發光原理

如圖所示:發光染料(發光體)吸收光(A)將電子轉移到激發態(S1S2在激發態下,電子通過振動弛豫(VR)迅速損失能量,通過內轉換(IC)將能量降至S1的最低振動能級在基態(S0)的弛豫過程中,光以較長的波長發射稱為熒光(F),吸收和發射波長之間的差異稱為斯托克斯位移
在激發態(S1)中,電子可以經歷自旋轉換,導致系統間從S1交叉(ISC)到T1(三重態),從而產生磷光(P),磷光是以更長波長發射的光,從而產生更大的斯托克斯位移
電子返回基態所需的時間稱為發光衰減時間(t)。因此,由于額外的ISC過程,顯示磷光的發光染料比顯示熒光的發光染料具有更長的衰減時間

金屬有機化合物通常表現出熒光(F)和磷光(P)的特性,因此使用了發光這一術語通常通過金屬-配體電荷轉移(MLCT)發光
發光猝滅原理
發光猝滅是指在激發態下引起發光強度(I)和/或衰減時間(t)減小的過程,也有許多因素都能引起猝滅,但最相關的是氧(O2)和溫度:如果猝滅劑[Q]存在,在這種情況下,O2,當它通過FP返回基態(S0)時,它將與發光體發生碰撞,從而導致非輻射過程的增加隨著[Q]濃度的增加,這個過程變得更大,導致I in/t繼續減小這意味著O2的濃度可以通過測量It的下降來量化,這就是所謂的斯特恩-沃爾默關系。
發光猝滅和斯特恩-沃爾默圖(svps
I0:無氧條件下的發光強度
I:氧存在下的發光強度
t0:無氧發光壽命
T:氧存在下的發光壽命
KSV:斯特恩沃爾默猝滅常數
ppO2:氧分壓
由上圖可知通過使用該方程,O2的變化與I0/It0/t成正比。
有上圖可知溫度升高會導致SV關系增加,從而導致錯誤讀數,因此,通過在幾個溫度下映射”SVP,對溫度進行校正(溫度補償)至關重要
熒光氧氣傳感器
LuminOx 是應用熒光猝滅原理和出廠校準的氧傳感器,用于測量環境氧分壓( ppO2)大小。熒光氧氣傳感器具有以下特性:低功率非消耗傳感原理溫度和壓力補償符合RoHS小型化裝置低成本。工采網提供的SST系列熒光氧氣傳感器可應用于多個行業例如:高原氧氣檢測、電力開關柜氧氣監控、孵化設備,育嬰箱,培養箱、火災預防、呼吸機、惰化、醫療、實驗室設備、3D打印等領域。
氧氣感應層
O2對發光衰減時間(t)的影響

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