海洋光學(Ocean Optics,現 Ocean Insight)EQY 量子效率測量系統是一套專為新型發光與光吸收材料特性表征而設計的模塊化、高精度綜合測試平臺,核心用于準確測定光致發光(PL)及電致發光(EL)的絕對量子產率(PLQY/EQE)、發射/吸收光譜、色坐標、亮度、主波長及 V-I 特性等關鍵參數。該系統以高穩定性光纖耦合可調強度 LED 激發光源(覆蓋 365–880 nm)、PTFE 涂層 3.3 英寸積分球、高性能光纖光譜儀(如可見光 QEPro 及近紅外 NIRQuest+ 系列)以及 NIST 可溯源輻射校準光源與專用 OceanQY 軟件構成,通過嚴謹的光路設計與定標算法,可直接輸出樣品的絕對量子效率結果,無需復雜手工計算。其模塊化架構不僅適合常規實驗室臺面操作,更針對手套箱環境做了特殊優化(如快裝結構、無尖銳部件、可進倉遙控樣品夾具及升降臺承載樣品),能夠實現無水無氧條件下的原位合成與測試,極大降低了敏感光電材料(如鈣鈦礦、量子點、有機半導體)在轉移過程中的降解風險,保證了數據的高重復性與可靠性。
在技術特點與性能層面,EQY 系統(尤其是 EQY 2.0 版本)具備從可見光到近紅外的寬波段覆蓋能力,通過配置不同光譜儀可實現 350–1100 nm 及 900–2200 nm 的分段或同步檢測,滿足熒光粉、上轉換材料、近紅外量子點及 AIE 材料等新興領域的測試需求;系統支持雙通道檢測與多臺光譜儀協同測量及拼譜功能,確?绮ǘ喂庾V與輻射通量計算的連續性。硬件方面,積分球樣品口直徑 1.5 英寸,配備固/液/粉末專用樣品皿,激發光路帶濾光片插槽可防止激發光與發射光重疊干擾;光纖默認芯徑 1000 μm(可更換),光譜儀具備高信噪比(QEPro 達 1000:1,NIRQuest+ 達 15000:1@100ms)與高動態范圍(QEPro 單次 85000:1),分辨率可視配置達 2.5 nm(可見光)至 3.4–10.8 nm(近紅外)。軟件 OceanQY 提供直觀的工具欄、操作區與顯示區,支持自動測量、遠程控制、一次多樣品測試、譜圖縮放/尋峰/數據剪貼板保存、采集暫停/單次采集、衰減測量多條件結束及源表(如 Keithley 2400/2420/2450)聯動的四點法電性能測試;切換光譜儀無需重復激活校準,啟動可自動連接設備,并內嵌量子效率計算算法,直接呈現清晰結果。整個系統體積小巧、無需頻繁校準,兼容亮度范圍約 0.01 nit 至 2×10? nit 的器件,兼顧了操作便捷性與數據準確性。
憑借上述設計與性能,EQY 量子效率測量系統廣泛應用于光電與半導體材料研發、新型顯示與照明技術、能源材料(如鈣鈦礦/有機光伏、敏化染料電池)及納米光電子(量子點、熒光探針、金屬有機框架、聚集誘導發光材料)等前沿領域,既可對粉末、溶液、薄膜及完整器件進行光致發光量子產率(PLQY)測定,也可通過定制化電致發光(EL)夾具(同側/異側發光、四線法、無線遙控自動化測試、探針臺方案等)完成 OLED、QLED、PeLED 等發光器件的電致發光量子效率(EQE)、亮度-電壓-電流(L-V-I)特性及色度分析,并且光致與電致發光方案可共用部分器件或通過擴展配件互相轉化,適應器件制備全流程中的不同測試節點。其在手套箱內的原位測試能力尤為突出,使研究人員可在惰性氣氛下連續完成材料制備、器件組裝與光學/電學表征,顯著加快研發迭代速度?傮w而言,海洋光學 EQY 系統以標準化、可追溯的輻射定標為基礎,以靈活且手套箱友好的模塊化硬件為載體,以功能完善、操作高效的專用軟件為核心,為各類新型發光與光電轉換材料的量子效率及綜合光學特性研究提供了可靠、高效且易于擴展的一站式解決方案。
其主要技術參數如下:
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項目
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規格 / 性能指標
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系統名稱
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海洋光學(Ocean Optics / Ocean Insight)EQY 量子效率測量系統(含 PL 光致發光及可選 EL 電致發光配置)
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可測參數
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絕對量子產率 PLQY / EQE、發射光譜、吸收光譜(或吸光度)、亮度、色坐標、主波長、V-I 特性等
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光譜儀配置(典型)
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可見光:QEPro,350–1100 nm,SNR 1000:1,分辨率 ~2.5 nm (FWHM),動態范圍 85000:1(單次),18-bit AD;近紅外:NIRQuest+1.7 / 2.2,900–1700/2200 nm,SNR 15000:1@100ms,分辨率 3.4–10.8 nm (FWHM),16-bit AD
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積分球
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3.3 英寸,PTFE 涂層;樣品口直徑 1.5 英寸
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激發光源
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光纖耦合高功率 LED,365–880 nm 可選波長,強度可調
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光纖
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芯徑 1000 μm(可更換其他芯徑)
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校準光源
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HL-3P-INT-CAL,5W 電功率,NIST 溯源輻射校準
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軟件
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OceanQY 專用軟件(Windows),內嵌量子效率計算算法;EQY 2.0 支持雙通道/多光譜儀拼譜、源表聯動、譜圖處理與自動測試等
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樣品適配
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固/液/粉末專用樣品皿;可選四通道樣品夾具、無線遙控夾具、升降臺承載;EL 方案可定制同側/異側發光、四線法、探針臺等
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手套箱適配
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是(體積小巧、快裝結構、無尖銳裝置、可進倉遙控操作、方便搭建)
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亮度測試范圍
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約 0.01 nit 至 2×10? nit(依配置與樣品)
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典型應用領域
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量子點、鈣鈦礦、OLED/QLED/PeLED、熒光粉、AIE 材料、上轉換材料、MOF、染料敏化電池、光伏、熒光探針等
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