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天美熒光光譜儀，又稱熒光分光光度計，是一種定性、定量分析的儀器。通過熒光光譜的測試可以獲得物質的激發光譜、發射光譜、熒光壽命以及液體樣品濃度等方面的信息。熒光光譜儀的組成在硬件上相似的，其差別主要在于硬件材質、儀器精密程度以及部分次要功能上的不同。此外，不同熒光光譜儀所使用的軟件在界面和功能上存在較大的差別。熒光光譜儀的重要的部件包括光源、激發單色器、發射單色器、光電倍增光（Photomultiplier,PMT）以及外聯設備電腦等。
某些物質在特定波長的光的激發下，可以發射出熒光。在熒光光譜儀中，利用氙燈的發光作為激發光源，為樣品的激發提供一定波段的復合光，其波長范圍一般在200-900nm。單色器用來從入射的復合光中分解出所需要的單色光。單色器本身包括入射/出射狹縫、準直鏡、色散元件和成像物鏡等部件。色散元件是獲得單色光的關鍵部件。
天美熒光光譜儀工作時，光源的發射光在入射狹縫處聚焦成像，成像處剛好為準直鏡的焦點，混合光經過準直器后被分散成一束平行光，平行光經過色散元件變成一系列平行的單色光。平行單色光經過成像物鏡分別聚焦，通過轉動色散元件的角度，可使不同波長的單色光分別從出射狹縫發射出來，然后照射在待測樣品上。在一臺熒光光譜儀中需要兩個單色器來分別獲得激發用單色光和監測用（發射）單色光。光電倍增管能夠把入射的光信號轉變成電信號，其主要作用是用來記錄入射光的強度。
對于一種未知發光性能的熒光粉來說，測試發射譜時，通常利用氙燈的強度可達254nm發射來激發樣品。這時激發單色器就從氙燈發射出來的復合光中分出254nm的紫外光。該紫外光照射到熒光粉上，有可能激發熒光粉使其發射某種顏色的光（一般也是混合波長的光）。熒光粉發射的混合波長的光被發射單色器以單色光的形式一一鑒別釋放，同時利用PMT記錄相應的強度。
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