荧光衰减法是基于荧光衰减的原理测定顶空的氧分压，并将氧分压转换为氧气体积分数。该方法有2种测试模式，一种是将荧光贴片吸附在容器内壁，将荧光探头放在容器外侧对准荧光贴片进行照射，从而获得所需的氧浓度。这种测试模式由于需要将荧光贴片放置到容器内部，更适合于留样管理，即针对同一个包装容器进行多次反复测试，可以随着时间跟踪容器内的残氧变化情况。
另一种测试模式是将荧光贴片内置到针头里面，采用针头刺入包装测试，这种测试模式和电化学或氧化锆法比较类似，都需要将针头刺入包装进行测试，但是该方法相比电化学或氧化锆法，不需要抽取氧气进行分析，也就是说，该方法具有零采样量的优势，这种原理尤其适用于具有负压的容器，如冻干粉针西林瓶。因为在负压下，电化学或氧化锆法的泵抽气时会有困难。此外，该原理也适用于小顶空（顶空<2ml）的容器，因为小顶空容器的顶空体积比较少，不足以达到电化学或氧化锆法的最小采样量要求。如果采用电化学或氧化锆法测试，数据可能会有一定偏差。
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