„Termolumineszcencia” változatai közötti eltérés

A '''termolumineszcencia'''(TL) az a jelenség, amelynek során egy előzetesen megvilágított vagy besugárzott vagy besugárzott minta sötétben történő felmelegítése során fényt bocsájt ki. Ez a jelenség elsősorban szilárdtestekre jellemző, de megfigyelhető [[aminósav kristályok]]ban és komplex biológiai rendszerekben is. A jelenség első leírása az 1770-es évekből származik,amikor R.[[Robert Boyle]] kék fény kibocsájtását figyelte meg sötétben melegített gyémánt esetén.

A termolumineszcencia értelmezéséhez általános esetben egy három energiaszinttel[[energiaszint]]tel rendelkező rendszer feltételezése szükséges. A három energiaszint az alap, gerjesztett és a csapdaállapot. Fény vagy más sugárzással[[sugárzás]]sal történő gerjesztés hatására a rendszer az állapotából a gerjesztett állapotba kerül. Innen közvetlenül visszajuthat az állapotába sugárzás nélküli, vagy sugárzásos, azaz fénykibocsátással járó, átmenet során. A TL kialakulása szempontjából lényeges esemény azonban az alap és a gerjesztett állapot közötti energiájú csapdaszintek betöltődése. A csapdákból nincs közvetlen átmenet az alapállapotba, a gerjesztett állapottal azonban termikus, [[Boltzmann]], egyensúlyban vannak. Így, hőmérséklet emelés hatására a csapdából a rendszer visszakerül a gerjesztett állapotba. Innen az alap állapotba történő sugárzásos átmenet vezet a TL fény kibocsátására. A csapda és a gerjesztett állapot között fennálló termikus egyensúly miatt a csapdázódott rendszer stabilitását a csapda és a gerjesztett állapot energiaszintjeinek különbsége, az ún. [[aktiválási energia]] (E a ) határozza meg.

A csapdából való kiszabadulás hőmérsékletfüggő[[hőmérséklet]]függő valószínűsége a

Formulával írható le, ahol A az ún. preexponenciális faktor, E a aktiválási energia, k a [[Boltzmann -állandó]], T pedig a hőmérséklet.

* '''Flash gerjesztés.''' A minták néhány perces sötét adaptálás után rövid fényimpulzusokkal[[fényimpulzus]]okkal (ezek száma 1 és 10 között van) gerjesztjük. A gerjesztés hőmérséklete 0 [[Celsius]] fok körüli. Ezután a mintát gyorsan lehűtjük majd sötétben állandó fűtési sebességgel felmelegítjük, miközben mérjük a fényintenzitást[[fényintenzitás]]t.

([[fluoreszcencia]])

A fotoszintetizáló szervezetekben található fotokémiai rendszerek (reakciócentrumok) mindegyike teljesíti az első feltételt, és a [[fluoreszcencia]] kibocsátás is általában jellemző. Így a TL keletkezése szempontjából a harmadik feltétel, azaz a csapdák jelenléte a kritikus. Csapda állapotok létrejöhetnek alacsony hőmérsékleten (-100 C fok alatt) pigment rendszerekben (izolált pigment oldatok, illetve a fénybegyűjtő rendszer [[pigment]] tartalmú fehérje komplexei). Csapdák kialakulásának további lehetősége a fényindukált [[elektrotranszport]] során keletkező töltések stabilizálódása a fotoszintetikus elektron-transzportlánc redox komponensein. Ebben az esetben a csapdát egy a gerjesztés hőmérsékletén stabil, pozitívan töltött [[donor]] és egy negatívan töltött [[akceptor]] komponensen található [[töltéspár]] alkotja. Ezen töltéspár hőmérséklet növekedés által indukált rekombinációja vezet a gerjesztett állapot újbóli betöltésére és a TL

A gerjesztett állapot és a csapda energiaszintjei közötti különbség az ún. stabilizációs energia ([[szabad entalpia]]), ami megakadályozza, hogy a szétvált töltéspár szabadon rekombinálódjon.

jelennek meg. A stabilizációs energia fokozatosan növekszik, amint a töltésszétválási folyamat során a töltések az elsődleges [[töltésszétválás]] helyétől egyre távolabb kerülnek. Ezért az alacsony hőmérsékleten megfigyelhető komponensektől várható, hogy a [[töltésstabilizációs folyamat]] korai lépéseit tükrözik.

* Az elektrontranszport folyamatokat időskála helyett [[hőmérsékleti skálánskálá]]n lehet vizsgálni

* A fotoszintetikus minták széles skáláján alkalmazható: inakt levelek, [[alga]] és [[cinobaktérium]] sejtek [[tilakoid]] membránok, PSII részecskék [[reakciócentrum]] komplex

* A PSII szinte minden [[redox komponensekomponens]]e tanulmányozható

* a [[fénykibocsátás]] egy sok lépésből álló folyamat végeredménye, ami a TL matematikai leírását és a mért görbék analízisét igen komplikálttá teszi