Флуориметрический стандарт долгоживущей люминесценции Советский патент 1992 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к люминесцентной спектроскопии, в частности к флуори- метричес им стандартам

Изоесгеп эталон для определения квантового выхода и поверки чувствительности люминесцентных приборов В качестве эталона используются водные растворы солей т рехвалентпого церия Эталон имеет нспе- рекрыоагащиеся спектры поглощения и люминесценции, максимум в спектре люминесценции при 350 нм, высокий квантовый выход люминесценции Люминесцентные характеристики эталона не зависят от температуры п диапазоне 8 - 80°С Эталон фотохимически стабилен, обладает корот- коживущей люминесценцией, время жизни возбужденною состояния церия 545 не.

Однако из-за малого времени жизни возбужденного состояния церия данный эталон не может быть использован в ка честве стандарта долгоживущей люминесценции для флуоримотров с временным разрешением.

Целью изобретения является увеличение времени жизни возбужденного состояния флуориметрического стандарта и тем самым обеспечение возможности использования его для флуориметров с временным разрешением

Цель достигнута применением растворов, содержащих ионы европия в смеси тяжелой (D20) и обычной (Н20) воды, о качестве флуоритмического стандарта долгоживущей люминесценции.

Долевое содержание обычной воды в смеси определяется из выражения

to

Н20

l/r-0,4 9,5

где г- время жизни люминесценции определяемого содержания

Концентрацию ионов европия в стандарте выбирают исходя из требуемой чувствительности обнаружения (требуемого диапазока концентраций) в соотвествии с выражением

Ho-tkC,

где 10 - фоновая люминесценция растворителя,

i - требуемая интенсивность люминесценции;

С - концентрация ионов европия;

k - приборная константа

Время жизни возбужденного состояния европия в смеси тяжелой и обычной воды

vi

4 Ю СО

изменяется от 0.1 мс при нулеоом содержании тяжелой воды в смеси до 2,5 мс при содержании тяжелой воды 100%.

Изменяя процентное содержание Н.0 и D20 в смеси, можно получить требуемое время затухания люминесценции стандарта в диапазоне от 0,1 до 2,5 мс. Изменяя концентрацию ионов еиропия в растворе, можно получить требуемую интенсивность люминесценции стандарта.

Пример. Для проверки свойств стандарта долгоживущей люминесценции был приготовлен раствор треххлористого европия (метка) концентрации 10 М в смеси тяжелой и обычной воды с содержанием тяжелой воды 90% по объему, что обеспечивает время жизни флуоресценции метки 0,72 кс; время, равное 2,5 мс, обеспечивается 100%-ной DaO.

Спектрально-люминесцентные харак- терпстики раствора европия проверяли на спектрометре LS-5B фирмы Perkin-Elmer. Европий в смеси тяжелой и обычной воды люмимесцируст с максимумом в спектре возбуждения 395 им, в спектре люминес- ценции -- 590 и 615 им.

Стандарт обладает температурной стабильностью в диапазоне 10 - 60°С. В табл. 1 приведены экспериментальные данные по исследованию температурной стабильно- сгитрех растворовтреххлористого европия:

в 100%-ной воде, в 99,9%-ной воде, в 90%- ной тяжелой воде.

Интенсивность люминесценции растворов европия треххлористого, отп.ед.

Стандарт обладает фотохимической стабильностью интенсивности люминесценции. Раствор треххлористого европия в 90%-ной тяжелой воде облучался в квэрце- зой кювете ксеновой лампой мощностью 150 Вт непрерывно в течение 6 ч, общая доза облучения составила 80 Дж на 1 см .

Результаты измерений представлены о табл.2.

Стандарт сохраняет свои свойства в течение 9 мое хранения в стеклянном флаконе в темноте при постоянной температуре.

Применение растворов, содержащих ионы европия в смеси тяжелой и дистиллированной воды, в качестве люминесцентного стандарта позволяет эффективно осуществлять метрологическое обеспечение флуориметров, предназначенных для измерения и (или) индикации долгоживущей люминесценции.

Формула изобретения Применение растворов, содержащих ионы европия в смеси тяжелой (D20) и обычной (НаО) воды, в качестве флуоримет- рического стандарта долгоживущей люминесценции.

Таблица 1

Применение растворов, содержащих ионы европия в смеси тяжелой (DaO) воды и обычной (Н20) воды в различных соотношениях компонентов, в качестве флуори- метрического стандарта долгоживущей люминесценции. 2 табл.

Таблица 2