FG Mineralogie/Geochemie

FluoroMax – 4 (Fluoreszenzspektrometer)

Messprinzip und Aufbau

Die Fluoreszenzspektroskopie ist eine empfindliche Messmethode, um strukturelle und insbesondere dynamische Eigenschaften von Mineralien zu untersuchen. Anstelle der Lichtabsorption wird das von der Probe reemittierte Fluoreszenzlicht beobachtet: die Atome der zu untersuchenden Probe werden durch elektromagnetische Strahlung in einen angeregten Zustand gebracht, von dem aus sie durch spontane Emission von Fluoreszenzlicht (Fluoreszenz) in den Grundzustand zurückkehren (siehe Jablonski-Diagramm). Durch Untersuchung dieser Fluoreszenzstrahlung lassen sich Erkenntnisse über die Lage der atomaren Energieniveaus gewinnen.

Der prinzipielle Aufbau eines Fluoreszenzspektrometers ist links gezeigt. Als Anregungslichtquelle dient Xenon-Lampe, das emittierte Licht wird zum 90° – Winkel zum anregenden Licht detektiert. Der Referenzdetektor kontrolliert die Intensität des Anregungslichtes und ermöglicht so Fluoreszenzmessungen, die unabhängig von Intensitätsschwankungen der Lichtquelle sind.

Gerätespezifikation

Bei dem FLUOROMAX®-4 handelt es sich um ein vollautomatisches kompaktes Spektralfluorometersystem mit Phosphoreszenzzusatz. Das Gerät zeichnet sich durch sehr hohe Empfindlichkeit aus. Das Signal-Rausch-Verhältnis liegt bei 6000:1. Man kann damit sowohl flüssige Proben als auch feste Proben in Form von Pulvern und Festkörpern messen.

Ausstattung

  • Anregungsquelle für Fluoreszenzmessungen: 150W Xenonlampe
  • Anregungsquelle für Phosphoreszenz: 70W Xenonblitzlampe, 0,05–25 Blitze/s, Blitzdauer 3 µs (FWFM)
  • Detektor Photomultiplier R928P , optimaler Bereich im 250 - 850 nm
  • Stabilisierter Photodiode als Referenzdetektor
  • Küvette und Festkörperhalte

Einsatzbereiche

Fluoreszenz- und Phosphoreszenzmethoden gehören zu den empfindlichsten analytischen Techniken. Kleinste Mengen an fluoreszierende Mineralien, sowohl in flüssiger als auch in fester Form kann man damit detektieren und messen. Vor allem für die Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von mit seltenen Erden dotierten Wirtsgittern ist das Gerät unerlässlich.

Messgrößen

a) Fluoreszenzspektrum                                                                                       b) Fluoreszenzintensität

Bsp.: CaB2O4,  dotiert mit 1mol-% Sm3+                                                                                                            Bsp.: CaB2O4,  dotiert mit 1mol-% Sm3+

c) 3D Aufnahme                                                                                                   d) Phosphoreszenzlebensdauer

Bsp.: CaB2O4,  dotiert mit 4 mol-% Eu3+                                                                                                            Bsp.: SrEu2O4,  Anregung bei 292 nm und Emission bei 611 nm


Downloads

FluoroMax – 4 (Fluoreszenzspektrometer)

Kübette für flüssige Proben

Präparierte Pulverprobe

Probenträger für Pulverprobe