㈜신코는 자사가 개발 생산하는 형광 분광분석장비(FS-2, Fluorescence Spectrophoto meter) 의 원리와 응용 분야에 대한 이해를 돕고자 형광 분광 분석과 관련된 칼럼을 연재 하고 있습니다. 이번 세 번째 칼럼부터는 형광분광계의 기기 구성을 살펴 보도록 하겠습니다. 그 첫 번째로 이번 호에서는 “형광 분광계의 광원”에 대해 살펴 보도록 하겠습니다.

형광분광기의 광원(light source)은 시료의 특정 형광 방출 (emission)신호 측정을 위해 시료를 들뜬 상태 (excitation state)로 만들어 주는 역할을 한다. 그러므로 광원은 형광을 유발 할 수 있도록 충분한 세기의 복사선 빛살을 방출해야 하며, 그 출력의 세기도 일정 기간 동안 안정하여야 한다.

가장 이상적인 광원은 측정하려는 모든 파장에 대해 동일한 광자 세기를 방출을 하는 것이지만 (그림 1의 왼쪽) 이러한 광원은 현재 존재하지 않으며, 광원의 종류에 따라 고유의 파장에 대한 특정 광자 세기를 갖는다.(그림 1의 오른쪽)

[그림 1.] 이상적 광원 조건(왼쪽) 과 Xenon lamp의 파장 특성(오른쪽)
(Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd Ed.,
Joseph R.Lakowicz 에서 발췌함.)

형광 분광기에 사용 되는 광원으로는

1) High-pressure Xenon (Xe) Lamp
2) Pulsed Xenon Lamp,
3) Xe-Hg Arc Lamp,
4) Quartz-Tungsten Halogen(QTH) Lamp
5) LED Light Source
6) Laser Diodes,
등이 있다.. 형광분석을 하기 전에 각 기기에 사용된 광원의 특성과 한계를 잘 이해 하고 사용하는 것은 정확한 분석 결과를 얻는데 도움이 된다.