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荧光光谱仪

紧凑、模块化荧光寿命光谱仪

FluoTime 250

FluoTime 250 是一款结构紧凑的全自动设备,该设备集成了所有荧光衰减测量所需的基本光学元件和电子元件。该光谱仪的设计目的是帮助用户进行 简单且高可靠性的日常以及复杂的测量,而这些都要归功于该光谱仪采用完全自动化的硬件组件,以及具有一步一步指导功能的向导程序的通用系统软件。

具有高性能光学器件的全自动设备


光束路径中的所有组件(衰减器、偏振器和滤光片轮)均由EasyTau 2软件进行运动控制。将客户配备的各种截止或带通滤波片安装到电动滤光片轮上,通过软件控制滤光片轮就可以选择发射波长。也可以选配适用于 UV/VIS 光谱范围的单色仪。

灵活的激发光源


FluoTime 250使用PicoQuant公司LDH系列的皮秒脉冲激光二极管和PLS系列的LED作为激发光源,这些光源的波长范围涵盖从255nm至1550nm。所有光源均通过 PDL 820 激光驱动器进行控制,不仅可改变输出功率和重复频率(高达 80 MHz),对于一些光源还可使用特有的burst模式。

基于TCSPC和MCS的数据采集


多款性能突出的数据采集卡可供选择,他们具有不同的时间分辨率(从 4 ps 到 250 ps可选)。FluoTime 250 搭配PMA或PMA Hybrid系列探测器,能够测量时间寿命范围从大约 10 ps 到数百毫秒。

探测器的选择


FluoTime 250可以配备一个PMA或PMA Hybrid系列单光子计数探测器。这些探测器提供皮秒级别的时间分辨率,探测波长范围覆盖从 180 nm到 920 nm 可选。针对近红外波段的研究,还有950nm 到 1400 nm 波段的NIR- PMT 模块可用。每个探测器都包括机电快门、主动冷却和过载保护。

系统软件EasyTau 2


EasyTau 2软件是一款一站式解决方案的数据采集及分析软件,适用于 FluoTime 250 的完整硬件控制以及交互式数据分析和拟合。该软件具有基于 Windows 的用户界面,带有专用的应用向导程序测量模式,指导用户完成许多常见应用程序的优化和数据采集过程。该软件还具有自定义模式和脚本语言测量模式,高级用户可以完全控制系统的各个组件。集成分析和拟合模块支持广泛的时间分辨光谱应用,如荧光和磷光衰减或各向异性测量。该软件还具有强大的报表生成器,可直接输出可用的图形和数字。

时间分辨荧光课程


PicoQuant每年举办一次“时间分辨荧光光谱原理和应用”欧洲短期课程。本课程面向希望深入了解荧光光谱原理及其在生命科学应用的个人。该课程联合巴尔的摩荧光光谱中心(CFS)的JR Lakowicz教授合作举办,包括讲座、仪器设备和软件动手培训。有关详细信息,请参见课程网站。

光学结构

L

工作模式

TCSPCMCS

灵敏度

低至10pMol(测量coumarin样品,采用400nm激发,500nm探测)

荧光寿命范围

<40ps10μs,采用PMT探测器和TCSPC模式的计数模块;
< 10 ps
10 µs,采用Hybrid系列探测器、TCSPC模式的计数模块和合适的激光器;
大于几百ms,采用任何探测器和MCS模式的计数模块。

激发光源

波长范围从250nm~1550nm的皮秒脉冲半导体激光器或者LED系列,重复频率高达80MHz,普通激光器驱动器;

单色仪

Czerny-Turner,单单色仪结构,
聚焦长度: 150 mm,单出口

杂散光抑制比典型值1:10-5(单单色仪)

探测器

制冷或非制冷探测器;
光电倍增管PMT系列,185~920nm可选;
微通道光电倍增管MCP-PMT系列,185~910nm可选;
近红外光电倍增管NIR-PMT系列,950~1700nm可选;
混合式光电倍增管Hybrid-PMT系列,300~900nm可选。

软件

操作简单,功能全面,具有分析功能;
在工作区数据归档,数据导出功能和数据运算;
几种典型测量方案的程序向导功能;

能进行全硬件控制的自定义测量模式;

支持远程执行的自动化脚本语言;
荧光寿命光谱分析和基于数卷积处理,高至5阶指数的衰减函数,含杂散光校正,寿命分布曲线,各向异性测试分析,全局分析,严密错误分析等功能。

FluoTime 250是一种高性能的荧光寿命光谱仪,适用于在常规和复杂的应用中研究大范围的样品,例如:

  • 时间分辨荧光测量
  • 单线态氧研究
  • 时间分辨光致发光
  • 荧光各向异性研究
  • 材料科学研究
  • 光化学研究
  • LEDsOLEDs检测

可选配件

样品架

帕尔帖控温型比色皿样品架

具有帕耳帖控温,用于放置1x1厘米比色皿的样品架,温度控制范围为-15至110°C。样品架由EasyTau 2系统软件完全控制,可以直接在软件中设置不同温度进行测量。


温度稳定的比色皿样品架



用于放置1x1厘米比色皿的样品架,可通过面板上密封水管外接水浴设备控制样品架实现温度稳定。


固体样品架

安装架主要为测量较小的固体样品,包括晶片,涂层的基板或薄膜而设计。样品相对于激发光束的位置和角度可以手动调节。

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低温恒温器

液氮低温恒温器


该样品安装单元配有液氮低温恒温器。低温恒温器的温度范围从77K到500K。该低温恒温器通过一个定制的适配器,安装到样品室中。


闭环氦低温恒温器



一种紧凑的,轴向对称的闭环低温冷却器,能够进行4K至500 K的低温光致发光荧光测量。


NIR-PMT检测器


这种特殊的光电倍增管具有InGaAsP光电阴极,适用于950至1400 nm(1700 nm)的波长范围内单光子计数。该模块具有可抽至高真空的隔热密封外壳封装,无需液氮、真空泵或水冷。

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应用例子

可见光和近红外波段的仪器响应函数(IRF)


通过散射参考溶液(分散在水中的LUDOX)的方法使用FluoTime 250分别在Vis和NIR波段测定IRF。

为了获得可见光范围的IRF,用波长为405 nm(LDH-P-C-405B)激发LUDOX样品,PMA-Hybrid 06 用于数据收集并连接到PicoHarp 300 TCSPC单元。使用EasyTau 2分析收集的数据,发现带和不带可选单色仪的FluoTime 250 IRF都达到57 ps。

为了获得近红外范围的IRF,用波长为980 nm(LDH-D-C-980)激发LUDOX样品,通过连接到TimeHarp 260 Pico TCSPC采集卡的NIR光电倍增管检测。使用EasyTau 2分析收集,得出FluoTime 250的IRF为279 ps。

测量装置:
•    FluoTime 250
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FluoTime 250灵敏度

通过测量在乙醇中稀释的Coumarin6来确定FluoTime 250的灵敏度。使用440 nm激光器进行激发,并通过连接到TimeHarp 260 Pico TCSPC采集上的PMA-Hybrid 06探测器在495 nm处检测发射光子。 使用EasyTau 2的拟合模块对收集的数据进行分析,如图所示,我们在乙醇中浓度为20pM的Coumarine 6的计数率与染料浓度之间取得了良好的线性依赖关系,这很好地诠释了FluoTime 250的敏感性。

测量装置:

•    FluoTime 250

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水中ATTO425的时间分辨测量

使用波长为418 nm的激光器(LDH-P-C-420激光器)激发ATTO425的水溶液。发射的光子信号经过自动衰减器衰减,通过位于发射路径中的长通滤波器(FGL495)后,由连接到TimeHarp 260 Pico TCSPC 采集卡的PMA 182光电倍增管进行接收,在魔角(54.7°)下探测记录。在EasyTau 2的拟合模块中使用重卷积尾部拟合分析收集的数据。像预期的那样,可以使用单个指数衰减函数很好地描述ATTO425衰减,并且3.950±0.003 ns的寿命与报告值非常吻合。通过bootstrap错误分析完成错误估计。

测量装置:

•    FluoTime 250

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水中Ru3+(bpy)3的时间分辨测量

使用波长为418 nm(LDH-P-C-420)的激光器,在burst模式下激发Ru3+(bpy)3的水溶液。发射的光子信号经过自动衰减器衰减,通过位于发射路径中的长通滤波器(FGL495)后,由连接到TimeHarp 260 Pico TCSPC 采集卡的PMA 182光电倍增管进行接收,在魔角(54.7°)下探测记录。在EasyTau 2的拟合模块中对收集的数据使用重卷积尾部拟合。正如预期的那样,可以使用单个指数衰减函数很好地描述Ru3+(bpy)3的衰减,并且513.85±0.35 ns的寿命与报告值非常吻合。通过bootstrap错误分析完成错误估计。

测量装置:

•    FluoTime 250

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Nd:YAG晶体的时间分辨测量

使用波长为506nm(LDH-P-C-510)激光器,在burst模式下激发ND:YAG晶体。发射的光子信号经过自动衰减器衰减,通过位于发射路径中的长通滤波器(LP990)后,由连接到TimeHarp 260 Pico TCSPC 采集卡的NIR-PMT进行接收,在魔角(54.7°)下探测记录。在EasyTau 2的拟合模块中对收集的数据使用重卷积尾部拟合。正如预期的那样,可以使用单个指数衰减函数很好地描述ND:YAG的衰减,并且0.252 ms的寿命与报告值非常吻合。通过bootstrap错误分析完成错误估计。

测量装置:
•    FluoTime 250