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研究材料的原子或分子結(jié)構(gòu)與其宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系是材料科學跨學科領(lǐng)域的核心工作,這有助于研究或改善材料特性以提高性能,。
熒光壽命(或者廣泛意義上的光致發(fā)光壽命)是發(fā)光物質(zhì)的固有特性,，可以洞察物質(zhì)激發(fā)態(tài)動力學。時間分辨光致發(fā)光(TRPL)是研究導致光子發(fā)射的快速電子失活過程的工具,，這種過程稱為熒光,。處于低發(fā)激發(fā)單線態(tài)分子的壽命通常從幾皮秒到納秒不等,。這種熒光壽命可能受到分子環(huán)境(例如溶劑,、猝滅劑(O2)的存在或溫度)以及與其他分子相互作用的影響。像熒光共振能量轉(zhuǎn)移、淬滅,、溶劑化動力學或分子旋轉(zhuǎn)等過程也對衰減動力學有影響,。因此,，壽命的變化可以提供關(guān)于局部化學環(huán)境的信息或者對反應機理的洞察,。
有些物質(zhì)如金屬-有機配合物、無機晶體結(jié)構(gòu),、半導體和新型雜化材料的發(fā)射壽命從納秒到微秒甚至幾毫秒不等。在這種情況下,，這些發(fā)光物質(zhì)從低下激發(fā)的三重態(tài)弛豫下來發(fā)出一個光子,，這個過程被稱為磷光。
時間相關(guān)單光子計數(shù)(TCSPC)是一種常用的 TRPL 測量方法,。TCSPC 的工作原理是測量樣品被激光脈沖激發(fā),，到探測器上檢測到樣品發(fā)出熒光光子信號之間的時間差。那么TCSPC工作就需要定義一個“開始"信號和一個“停止"信號,，“開始"信號由脈沖激光的同步觸發(fā)輸出或者快速光電二極管脈沖輸出信號提供,， “停止"信號是通過單光子探測器檢測到光子信號來實現(xiàn)。因為熒光發(fā)射的統(tǒng)計學性質(zhì),，對這一時間差進行重復多次測量,，然后根據(jù)到達時間將檢測到的事件時間排序成一個直方圖，這樣就可以重建光致發(fā)光衰減曲線,。
為此,，PicoQuant提供了強大的工具：
①如穩(wěn)態(tài)和時間分辨光譜儀FluoTime250和FluoTime300，其中FluoTime300的新型FluoMic附加組件提供了一種對遠程樣品進行熒光光譜快速,、簡便檢測的方法,。
②或聯(lián)用時間分辨熒光共聚焦顯微鏡MicroTime100(TRPL Mapping)，用于研究材料的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)動力學過程,，以及空間特性,。
全自動緊湊型模塊化熒光壽命光譜儀FluoTime 250
高性能熒光壽命和穩(wěn)態(tài)光譜儀FluoTime 300
正置時間分辨熒光顯微系統(tǒng)MicroTime 100
單分子時間分辨共聚焦熒光顯微系統(tǒng)MicroTime 200
典型應用
材料學：
• TRPL，時間分辨的光致發(fā)光光譜
• TRPL Imaging, 時間分辨的光致發(fā)光光譜及成像
• 熒光上轉(zhuǎn)換研究
• 薄膜太陽能電池的載流子擴散長度
生物學,，生物物理,，生物化學領(lǐng)域：
• FLIM，熒光壽命成像共聚焦顯微
• FRET,，福斯特共振能量轉(zhuǎn)移
• FCS,，熒光相關(guān)光譜
• STED，超分辨顯微成像
通過FluoMic可獲得更多信息
FluoMic是德國PicoQuant公司專為其全自動熒光壽命光譜儀FluoTime300提升微區(qū)測量功能而推出的升級組件,，該FluoMic微區(qū)測量升級套件能將全自動熒光壽命光譜儀FluoTime300和熒光顯微鏡結(jié)合起來,，在實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光光譜儀測量的情況下,，擴展微區(qū)測量的功能。
FluoMic微區(qū)測量升級套件的預對準光纖將全自動熒光壽命光譜儀FluoTime 300的皮秒脈沖光源或穩(wěn)態(tài)光源引入顯微鏡,，并照射于待測樣品上,，樣品（空間分辨率低于2μm）發(fā)射光信號通過光纖收集并傳導到全自動熒光壽命光譜儀FluoTime300的檢測端。從而實現(xiàn)樣品位于光譜儀之外的熒光壽命和光譜的顯微微區(qū)測量,。
通過FluoMic微區(qū)測量升級套件,，一方面能夠突破原有樣品倉的局限，可將全自動熒光壽命光譜儀FluoTime300的功能引入遠程樣品中,；另一方面,，因為與顯微鏡結(jié)合，可以定位收集很小區(qū)域（低至2μm）的信號光,，進行微區(qū)的穩(wěn)態(tài),、時間分辨熒光光譜檢測，突破原本全自動熒光壽命光譜儀FluoTime300的空間分辨局限,。
將熒光光譜與共聚焦顯微鏡相結(jié)合
我們的解決方案,，可以將穩(wěn)態(tài)和時間分辨光譜儀與顯微鏡的掃描功能結(jié)合起來。這種解決方案為很多研究提供了可能性,，例如對多種材料發(fā)光過程空間依賴性的研究等,。
