通过LED光照射产生荧光的过程在牙科诊断应用及卫生保健的其他领域引起了极大的关注。吸收了UVA光的某些分子(荧光团)能量迅速激发到一个很高的水平,并散发热量直至其能量减退到较低的水平。如这种转换是在相同电子自旋激发态内完成的,就会产生荧光;如是在不同电子自旋激发态内完成,就会产生磷光。低浓度状态下的发光强度与目标组织内分子浓度是呈直线比例的。正是由于这个特点,分子荧光在量化应用中是很有帮助的。
自发光是一个总括,用于描述光的放射,混合了荧光(短暂)和磷光(长期),也包括诸如生物体发光之类的其他现象。许多自然界的物质都能产生荧光,包括矿物质,真菌,细菌,角蛋白,胶原质和人体的其他组织成分;这就称之为初级荧光或自身荧光。
分子散放荧光的持续时间与其被激发的长度相同,这与磷光的产生不同,当切断外部激发光源后,分子还是可以释放部分磷光。如果光释放是在光爆的一秒的百万分之一时间内发生的,这种自发光就称为荧光,反之如果光释放时间长于上述时间,就称为磷光。
在分子放射荧光时,发射光颜色的波长要比激励光的长。比如,当分子吸收紫外光后,光的释放通常是在可见光谱中完成的。这种关系就被称之为斯托克斯定律,它是以George Stokes先生的名字命名的,在1852年,George Stokes先生发表了第一篇关于荧光的文章。
各种波长可激发并放射大范围的荧光团。因此,对任何荧光团来说,必定会出现吸收(激发)光谱和放射光谱重叠的现象。激发峰位和发射峰位的波长之间的差值就被称为斯托克斯位移。
荧光的激发光源必须能够产生足够强度的荧光团吸收带内的光波。到目前为止,UVA光源可包括氮分子激光,氦镉激光器,高压镉灯,高压氙气灯和金属卤化物弧光灯。这些光源体积大,价格昂贵且使用寿命短。LED技术的先进理念,UVA发光二极管得到了发展。商用LEDs的UVA光波长通常为:375,385,395和405nm。比较其他发光源UVA发光二极管体积小,使用寿命长,性能稳定。UltradentUltralum5和GCG-Light就是两种带可见蓝LEDs光和UVA LEDs光的双波长牙科用光固化机。UVA LEDs光也被运用到牙科影像系统,如DURR的Vistaproof和Morita的Penscope。这些设备中使用的LEDs光波非常宽,也可产生可视紫外光范围内(400-440nm)的微弱光。
如果要观察荧光,就需要使用滤光片,它可以透过荧光波长而不是激发波长。这些滤光片可以是彩色玻璃或聚合体(比如彩色眼睛)也可以是较为昂贵的干扰滤光片,它是由绝缘材料在不同折射率的玻璃表面层层重叠制成的。光的不同波长会引发相长和相消干扰,部分光波被透射出去而其他会被折射回去。所以通常会在测量荧光的仪器上安装有干扰滤光器。