An integrating sphere fiber-coupled to a fluorometer for PLQY measurements
一种分子或物质的光致发光量子产率（PLQY）被定 义为发射光子的数目与所吸收的光子数目比率分数。荧光 基团或者荧光分子的这一属性对于理解很多种重要材料的 分子行为和分子相互作用具有重要意义。
与之类似，电致 发光的量子产率（ELQY）就是发射光子的数目除以设备 的电流强度，它对于照明设备、显示器件以及光伏材料同 样是至关重要的。
Electroluminescence can be measured using an integrating sphere (left) by fitting a powered device such as an LED into the sample tray
光致发光量子产率和电致发光量子产率 应用于以下材料的表征中:
有三种途径测量 PLQY：比较法、荧光寿命、直接测 量法（积分球）。
Usage the comparative method to determine quantum yield.
所谓参比法，首先要选择一个用于比较的参考标准样 品，即一种发射和吸收属性都和我们感兴趣的样品接近的 已知样品，其 PLQY 值是已知。然后，分别测量参考标准 样和待测样品的吸收和荧光光谱；最后根据下图中的公式 计算出待测荧光样品的量子产率 QF，式中 QR 则是参考标 准样的量子产率，IF 和 IR 分别是未知样品和参考样品的积 分荧光强度，AF 和 AR 分别是未知样品和参考样品的吸收 值。该方法存在的问题是：有限数量的参考标准样品使这 种方法有一定的局限性。
Usage of fluorescence lifetimes for quantum yield determination.
，可以利用荧光寿命和不同浓度的 荧光猝灭剂来计算分子的量子产率。
右图公式中，Φf 代表量子产 率，kf 、knr 和 kt 分别是荧光、非辐射损耗和能量传递的 速率常数，τf 代表样品的荧光寿命。量子产率（PLQY） 由这些与荧光相竞争的非辐射过程，如荧光共振能量传递 （FRET）或 Stern-Volmer 猝灭所决定。
Fluorescence excitation and emission spectra for different concentrations of sodium ascorbate quenching fluorescence from 9-aminoacridine.
把稀释为不同浓度的猝灭剂加入荧光剂的溶液中，找 出 Stern-Volmer 猝灭常数 K、生物分子猝灭常数 kq 就可 以算出量子产率 PLQY。这当然是一种稳健的方法，它需 要进行大量的样品制备，并且不适用于固体样品。
The integrating sphere method of measuring PLQY.
积分球法是一种直接测量量子产率 PLQY 的方法，球 壳内表面镀上硫酸钡基的材料或者 Spectralon® 的特殊材 料，具有全反射特性，可以捕获进出球内的光线，通过分 别测量样品和空白腔体的光谱，测出样品的荧光发射 (Ec) 和散射 (Lc) 以及空白腔体的发射 (Ea) 和散射 (La)，就可以 按照图24所示公式计算出量子产率。
Quantum yield equation from measurement using an integration sphere.
上式中，Eb 是样品因来自积分球的间接发光所致的 荧光积分，A 是样品在激发波长处的吸收值。如下图所示， 加上合适的光谱校正因子，经过简单的计算即可给出量子 产率 PLQY 以及相应的误差分析。
Calculation of PLQY from scatter (left) and fluorescence (right) of blank and sample
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