CN109946282B - 一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，本发明所涉及的测量方法，先根据荧光薄膜的激发光谱波段范围和发射光谱波段范围，选择合适波长的截止滤光片，通过在探测器前放置合适波长的截止滤光片，可以将从样品出来的光中的荧光发射部分滤除掉，从而获得荧光薄膜准确的透射率或反射率曲线；本发明操作简便，测量准确度高，适用面广，既适用于下转换荧光薄膜，也适用于上转换荧光薄膜，即适用于测量荧光薄膜的透射率，也适用于测量荧光薄膜的反射率。
Description
技术领域
本发明涉及透射率或反射率光谱测量的技术领域，尤其涉及一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法。
背景技术
荧光在LED照明、生物医疗、食品安全以及紫外光电探测等领域具有非常广泛的应用。准确测量荧光薄膜的透射率或反射率光谱具有非常重要的意义。如白光LED具有高亮度和高寿命，被认为是继气体放电灯后的第四代照明光源。目前市场上最广泛使用的获取白光LED的方法是在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉YAG：Ce3+。蓝光LED芯片出射460nm左右的蓝光，部分蓝光被荧光粉吸收，激发所涂覆的荧光粉发射550nm左右黄光，与剩余的蓝光混合实现白光出射。然而，上述白光成分中缺乏红光成分，显色指数不高，难以满足室内照明和要求高显色指数的场合。可采用在“蓝光LED芯片+黄色荧光粉”的基础上，加入可被蓝光芯片激发的红色荧光粉以补充光谱中的红色成分，提高蓝光激发白光LED的显色指数，调控出射白光的色温。但只有当透射的蓝光与所激发的黄光和红光比例相互匹配时，才能获得理想的白光出射。再比如，对于一种未知的荧光材料，要想知道它的激发光谱波段范围，通常可通过测试其吸收光谱获得。因为吸光度A＝Log(1/T),要想获得荧光材料准确的吸收光谱，就要准确测量其透射光谱。
目前，高精度双光束分光光度计都是前分光系统，入射光为单色光，而探测器前没有分光系统。因此，对于荧光薄膜，由于荧光发射效应，无法获得荧光薄膜准确的透射率或反射率光谱曲线，需要采取一种有效的方法滤除掉到达探测器的荧光成分。
发明内容
本发明的目的在于提出一种有效的准确测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法。
为达到上述目的，本发明提出一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，包括以下步骤：
步骤1：确定荧光薄膜的激发光谱波段范围及发射光谱波段范围；
步骤2：根据所述激发光谱波段范围及所述发射光谱波段范围选取合适波长的截止滤光片；
步骤3：将所述截止滤光片置于探测器前，测量短波波段的透射率或反射率光谱曲线或者长波波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤4：取出所述截止滤光片，校准所述探测器，以测量另一波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤5：将测得的所述短波波段的透射率或反射率光谱曲线与所述长波波段的透射率或反射率光谱曲线组合，即获得完整波段的透射率或反射率光谱曲线。
优选的，在步骤1中，所述激发光谱波段范围及所述发射光谱波段范围为已知范围或者通过三维荧光光谱仪进行测定。
优选的，在步骤2中，所述截止滤光片的合适波长位于所述激发光谱范围及所述发射光谱波段范围之间。
优选的，在步骤2中，所述截止滤光片包括长波通滤光片和短波通滤光片。
优选的，在步骤3中，所述荧光薄膜为下转换荧光薄膜时，所述截止滤光片为短波通滤光片，将所述短波通滤光片置于探测器前测量所述短波波段的透射率或反射率光谱曲线。
优选的，在步骤3中，所述短波波段指波长比所述截止滤光片的截止波长小的波段。
优选的，在步骤3中，所述荧光薄膜为上转换荧光薄膜时，所述截止滤光片为长波通滤光片，将所述长波通滤光片置于所述探测器前测量所述长波波段的透射率或反射率光谱曲线。
优选的，在步骤3中，所述长波波段指波长比所述截止滤光片的截止波长大的波段。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：本发明所涉及的测量方法，先根据荧光薄膜的激发光谱波段范围和发射光谱波段范围，选择合适波长的截止滤光片，通过在探测器前放置合适波长的截止滤光片，可以将从样品出来的光中的荧光发射部分滤除掉，从而获得荧光薄膜准确的透射率或反射率曲线。
本发明操作简便，测量准确度高，适用面广，既适用于下转换荧光薄膜，也适用于上转换荧光薄膜，即适用于测量荧光薄膜的透射率，也适用于测量荧光薄膜的反射率。
附图说明
图1是本发明实施例中测量Lumogen荧光薄膜透射率示意图；
图2是本发明实施例中Lumogen荧光薄膜的激发光谱及发射光谱曲线；
图3是本发明实施例中没有加短波通滤光片时测得的Lumogen荧光薄膜的透射率光谱曲线；
图4是本发明实施例中加了短波通滤光片时测得的Lumogen荧光薄膜的透射率光谱曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
本发明提出一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，包括以下步骤：
步骤1：确定荧光薄膜的激发光谱波段范围及发射光谱波段范围；
步骤2：根据激发光谱波段范围及发射光谱波段范围选取合适波长的截止滤光片；
步骤3：将截止滤光片置于探测器前，测量短波波段的透射率或反射率光谱曲线或者长波波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤4：取出截止滤光片，校准探测器，以测量另一波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤5：将测得的短波波段的透射率或反射率光谱曲线与长波波段的透射率或反射率光谱曲线组合，即获得完整波段的透射率或反射率光谱曲线。
在本实施例中，在步骤1中，激发光谱波段范围及发射光谱波段范围为已知范围或者通过三维荧光光谱仪进行测定。
在本实施例中，在步骤2中，截止滤光片的合适波长位于激发光谱范围及发射光谱波段范围之间。
在本实施例中，在步骤2中，截止滤光片包括长波通滤光片和短波通滤光片。
在本实施例中，在步骤3中，荧光薄膜为下转换荧光薄膜时，截止滤光片为短波通滤光片，将短波通滤光片置于探测器前测量短波波段的透射率或反射率光谱曲线。
在本实施例中，在步骤3中，短波波段指波长比截止滤光片的截止波长小的波段。
在本实施例中，在步骤3中，荧光薄膜为上转换荧光薄膜时，截止滤光片为长波通滤光片，将长波通滤光片置于探测器前测量长波波段的透射率或反射率光谱曲线。
在本实施例中，在步骤3中，长波波段指波长比截止滤光片的截止波长大的波段。
下面将通过具体实验数据和实验结果对本发明的有益效果做出进一步的阐述。
如图1所示，为本发明测量Lumogen荧光薄膜透射率示意图，其中1为积分球透射位，2为积分球白板，3为探测器，4为短波通滤光片。
本发明实施例的实施过程如下：
步骤1：用荧光光谱仪测试Lumogen荧光薄膜的3D荧光光谱，获得Lumogen薄膜的激发光谱波段范围及发射光谱波段范围。
步骤2：Lumogen薄膜为下转换荧光薄膜，测得激发光谱波段范围为200-475nm，发射光谱波段范围为500-640nm，因此选用500nm波长的短波通滤光片。
步骤3：将500nm短波通截止滤光片放置于积分球探测器前，先对仪器进行校准，然后测试Lumogen薄膜200-500nm波段的透射率光谱曲线。
步骤4：取出短波通截止滤光片，再次校准仪器，测试500-800nm波段的透射率光谱曲线。
步骤5：将200-500nm波段的透射率光谱曲线与500-800nm波段的透射率光谱曲线组合，即获得200-800nm整个波段的透射率光谱曲线。
在步骤2中选取的短波通滤光片截止波长应位于激发光谱与发射光谱波段之间，若荧光薄膜的激发光谱与发射光谱部分重叠，则该发明测试方法不适用。
如图2所示，Lumogen薄膜为下转换荧光薄膜，激发光谱波段范围为200-475nm，发射光谱波段范围为500-640nm。
如图3是本发明实施例中Lumogen薄膜没有加短波通滤光片时测得的透射率光谱曲线，其中200-475nm波段因透射光中既包含透射光又包含荧光成分，测得透射率比实际透射率要高。
如图4是本发明实施例中Lumogen薄膜加了短波通滤光片后测得的透射率光谱曲线，因滤光片滤除掉了波长大于500nm的荧光成分，从而获得了荧光薄膜准确的透射率光谱曲线。
实施例的作用与效果：根据本实施例所涉及的准确测量荧光薄膜透射率的测量方法，因为先确定了Lumogen荧光薄膜的激发光谱和发射光谱波段范围，选择了500nm波长的短波通截止滤光片。所以本实施例中通过在探测器前放置500nm短波通截止滤光片，在测试200-500nm波段透射率光谱时，可以将透射光中的荧光成分滤除掉，从而获得荧光薄膜准确的透过率光谱曲线。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：确定荧光薄膜的激发光谱波段范围及发射光谱波段范围；
步骤2：根据所述激发光谱波段范围及所述发射光谱波段范围选取合适波长的截止滤光片；
步骤3：将所述截止滤光片置于探测器前，测量短波波段的透射率或反射率光谱曲线或者长波波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤4：取出所述截止滤光片，校准所述探测器，以测量另一波段的透射率或反射率光谱曲线；
步骤5：将测得的所述短波波段的透射率或反射率光谱曲线与所述长波波段的透射率或反射率光谱曲线组合，即获得完整波段的透射率或反射率光谱曲线。
在步骤2中，所述截止滤光片的合适波长位于所述激发光谱范围及所述发射光谱波段范围之间；
在步骤2中，所述截止滤光片包括长波通滤光片和短波通滤光片；
所述荧光薄膜为上转换荧光薄膜时，所述截止滤光片为长波通滤光片，将所述长波通滤光片置于所述探测器前测量所述长波波段的透射率或反射率光谱曲线；
在步骤3中，所述荧光薄膜为下转换荧光薄膜时，所述截止滤光片为短波通滤光片，将所述短波通滤光片置于探测器前测量所述短波波段的透射率或反射率光谱曲线；
所述荧光薄膜为上转换荧光薄膜时，所述截止滤光片为长波通滤光片，将所述长波通滤光片置于所述探测器前测量所述长波波段的透射率或反射率光谱曲线。
2.根据权利要求1所述的用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，其特征在于，在步骤1中，所述激发光谱波段范围及所述发射光谱波段范围为已知范围或者通过三维荧光光谱仪进行测定。
3.根据权利要求1所述的用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，其特征在于，在步骤3中，所述短波波段指波长比所述截止滤光片的截止波长小的波段。
4.根据权利要求1所述的用于测量荧光薄膜透射率或反射率光谱的测量方法，其特征在于，在步骤3中，所述长波波段指波长比所述截止滤光片的截止波长大的波段。
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