同一块荧光材料测量数据差异原因

为何两台相同品牌的分光测色仪，测定同一块荧光材料数据差异那样大？而再去测量没有荧光的材料数据又是一样的？本文试图做一个详尽描述；

一、颜色测量：

颜色测量包括光源颜色的测量与物体色的测量两大类。

物体色测量又分为荧光物体测量和非荧光物体测量。

仪器测色包括分光光度法和光电积分法(也称三刺激值法)两种。

（分光光度仪就属于分光光度法仪器，例如Ci7，SF600，CE7000A等）

在实际生产和日常生活中，非荧光物体测色是比较多的，大多数分光仪也是为之而设计的，如前面举例中的仪器。

对于荧光物体测色的问题，实质是：用“为测量非荧光物体而设计的仪器”来测量荧光物体出现了仪器间数据差异，

二、什么是荧光：

要了解出现这种情况的原因还要了解荧光的本质和分类：

荧光nuorescence

某些物质被某一波长或波段的辐射照射后，所发射出的不同于照射波长的光，称为荧光。

简单说就是吸收了A波长的光，转化为B波长的光，并发射了出来，实际表现是B波长的光特别强。

荧光又分为”紫外激发荧光”和”可见激发荧光”。

吸收紫外辐射后产生的荧光叫作紫外激发荧光。比如增白剂就属于紫外激发荧光；

吸收可见辐射后产生的荧光叫作可见激发荧光。比如某些荧光红、荧光黄

三、荧光色的测量：

翻看文献和书籍，根据资料的介绍荧光色的测量有一大难点：

总结起来就是：

1、荧光物体的反射曲线会受到测量光源的光谱功率分布的严重影响；

2、而非荧光物体是不会受到这个影响的，所以常规分光测色仪是不进行“测量光源”的光谱功率分布控制的；

四、要稳定的测定荧光物体需要以下条件：

用于测量荧光产品的光源必须符合D65的光谱功率分布，目的是让测量结果与目测一致（D65光源下）；

要测定其他光源下的荧光物体颜色，“测量光源”又要与其他光源的光谱功率分布一致了！

五、荧光材料测量方法有两种：

①直接测量法，此时照明光源的光谱功率分布必须标准化并且要仔细控制；

②分别测量某波长反射辐亮度因数和某波长的荧光辐亮度因数，然后根据光谱功率分布把它们结合起来。

六、就实践来说：

对于“紫外激发荧光”（一般是荧光增白产品），常规高精度分光光度仪（例如Ci7，SF600，CE7000A）都可以精确测量，只是需要进行UV校正，具体方法不做描述，每种仪器有所不同；

而对于“可见激发荧光”，由于“材料吸收的用来激发荧光的总的光子数”会影响测量结果，而常规的分光光度仪是无法对光源的实际能量进行控制的，所以导致在光源能量波动时候，光谱功率分布发生变化，测量结果与波动之前大为不同；尤其是不同机台之间（无论品牌是否相同）；

七、荧光色度计和实际操作：

严格来说测量"可见激发荧光"产品是需要用专门的荧光色度计来测量的；

例如在徐海松老师《颜色信息工程》（第二版）p229，中就指出“双单色仪”系统是测量荧光产品的有效办法;

由于设备较贵，目前只有某些科研机构会购买该种仪器；（注意“双单色仪”中是双单色器，不是我们常听到的双光束测量或双分析器测量）

对于一般公司产品评估，主要是为了进行样本与标准的一致性比较，没有必要购买荧光色度仪（除非有大量荧光产品或专门进行荧光产品生产）；

使用目前常规的分光光度仪也可以进行荧光样本比较；

具体操作就是，在同一台仪器先测量标准，再测量样本，对比其数据；也就是同时对比；

八、总结：

1.荧光物体与非荧光物体对光的反射特性不同

2.荧光物体的“反射光谱”受光源的光谱功率分布影响“注释a”

3.荧光物体分为紫外激发荧光物体和可见激发荧光物体

4.常规分光光度仪是为非荧光物体的颜色测量设计的；

5.部分高级仪器也可以精确测量“紫外激发荧光物体”（如ci7800，ci7，ci6x，sf600等）

6.测量荧光物体颜色有专用的仪器，可使用双单色仪法测量

7.使用同时对比法，用常规分光光度仪可以测量荧光物体颜色并做色差评判。

注释a-2中的“反射光谱”严格描述应该是“总光谱辐亮度因数”也就是“激发光”与反射光的加和。

可以参考的资料：

徐海松老师《颜色信息工程》（第二版）第224-229页“荧光材料的颜色测量”