Biophysics · 10.08
りん光
Phosphorescence
🧠 りん光は、三重項triplet (state)三重項(triplet (state))triplet (state)(三重項)状態から基底一重項singlet (state)一重項(singlet (state))singlet (state)(一重項)状態へのスピンspinスピン(spin)spin(スピン)禁制遷移forbidden transition禁制遷移(forbidden transition)forbidden transition(禁制遷移)であるため、蛍光より長く残る発光である。
三重項状態の形成
励起一重項singlet (state)一重項(singlet (state))singlet (state)(一重項)から項間交差intersystem crossing項間交差(intersystem crossing)intersystem crossing(項間交差)により三重項triplet (state)三重項(triplet (state))triplet (state)(三重項)へ移ると、の放射遷移が可能になる。スピンspinスピン(spin)spin(スピン)多重度multiplicity多重度(multiplicity)multiplicity(多重度)の変化を伴うため遷移確率transition probability遷移確率(transition probability)transition probability(遷移確率)が低く、蛍光より寿命が長い。
残光と競合経路
励起を止めてもに残った分子がゆっくり失活するので、µsから秒以上の残光を示しうる。ただし温度上昇、分子衝突、酸素による消光quenching消光(quenching)quenching(消光)は無放射失活を増やし、りん光を弱める。こうした競合は量子収率と発光寿命luminescence lifetime発光寿命(luminescence lifetime)luminescence lifetime(発光寿命)の両方に現れる。
環境感受性
溶存酸素は三重項triplet (state)三重項(triplet (state))triplet (state)(三重項)状態を効率よく消光quenching消光(quenching)quenching(消光)するため、りん光寿命は酸素濃度センサーとして利用できる。一方、長寿命であるほど励起状態が周囲と相互作用する時間も長くなる。
⚠️ 「長く光る」ことだけでは、蓄光persistent luminescence蓄光(persistent luminescence)persistent luminescence(蓄光)、遅延蛍光、化学発光と区別できない。遷移状態transition state遷移状態(transition state)transition state(遷移状態)と励起機構を確認する。
まとめ
- りん光は項間交差intersystem crossing項間交差(intersystem crossing)intersystem crossing(項間交差)後の遷移から生じる。
- スピンspinスピン(spin)spin(スピン)禁制continence (continent)禁制(continence (continent))continence (continent)(禁制)のため寿命が長く、励起停止後も残りうる。
- 酸素や衝突による消光quenching消光(quenching)quenching(消光)に強く影響される。