穩態(tài)熒光譜儀一般由激發(fā)光源、單色器、試樣池、光檢測器及讀數裝置等部件組成。熒光光譜儀的光源主要有弧光燈、固態(tài)發(fā)光二極管光源以及激光光源。弧光燈通常具有較寬的連續輸出波長(cháng)范圍，在穩態(tài)熒光光譜儀上的應用最多，通常對于分子熒光檢測以及光致發(fā)光材料的檢測都具有較好的信號。但是對于熒光信號較弱的半導體固體材料，由于弧光燈光源經(jīng)單色器分光后，其光強較弱相應發(fā)射譜信號也較弱，這時(shí)很難探測到微弱的熒光信號。但是利用激光光源強度大，單色性好的特點(diǎn)，可以大大提高熒光測定的靈敏度和檢測限，以激光為光源的熒光檢測技術(shù)被稱(chēng)為激光誘導熒光譜（Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy, LIF譜）。但是由于激光光源波長(cháng)單一，因此實(shí)際測試中需選取合適的激發(fā)波長(cháng)進(jìn)行相應的檢測。

在光催化及光伏材料研究中，對于光誘導電荷分離及其遷移過(guò)程的深入認識是一個(gè)非常關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題。通過(guò)研究半導體光催化材料的熒光衰減動(dòng)力學(xué)信息，對于理解納米尺度電荷及能量的傳輸過(guò)程都異常重要。通過(guò)時(shí)間分辨熒光光譜（Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy）的測量能夠直接獲得熒光衰減曲線(xiàn)（熒光強度－時(shí)間曲線(xiàn)），從而獲得瞬態(tài)相關(guān)的物理機制，如圖12-5所示。通過(guò)對于原始衰變數據的合理擬合，可以定性判斷在光激發(fā)過(guò)程中特定的物理機制。

為了獲得熒光壽命，除了測量熒光衰減曲線(xiàn)還必須測量?jì)x器響應函數（即激發(fā)脈沖）。因為燈或激光脈沖的時(shí)間寬度是有限的，這會(huì )使樣品本征的熒光反應產(chǎn)生畸變。在典型的實(shí)驗中，要測量?jì)蓷l曲線(xiàn)：儀器響應函數和熒光衰減曲線(xiàn)。然后把儀器響應函數與模型函數（單指數函數或雙指數函數）的卷積與實(shí)驗衰減結果比較。通過(guò)這一迭代數值過(guò)程直到與實(shí)驗衰減曲線(xiàn)一致。

圖12-5 實(shí)驗激光曲線(xiàn)，衰減曲線(xiàn)（點(diǎn)狀函數）和最佳數值擬合曲線(xiàn)。真正的指數函數代表了衰減模型。