时间相关单光子计数及时间标记相关产品
高分辨率多通道事件定时器和TCSPC单元 NEW
HydraHarp 500
HydraHarp 500是一款具有皮秒计时精度的高精度时间标记器和 TCSPC 设备。它具有多种触发方法和多个接口，非常适合要求多输入通道和高数据吞吐量的苛刻应用。
- 出色的定时精度2 ps RMS（单通道），3 ps RMS（通道间）
- 先进的1 ps时间分辨率
- 可扩展至 16+1 个通道，具有高级通道配置
- 可选择边沿触发器或恒比鉴别器（CFD）
- 通过 USB 3.0 和 eFPGA 接口的高速数据链路进行持续时间标记，最高可达85 Mcps
- 超短死时间（680 ps），跨通道无死区时间
- 多功能板载事件过滤器
- 用于多设备同步的 Ref In/Ref Out/PPS In/White Rabbit 接口
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采集速度快 数据吞吐量高，拥有多达 16+1 个完全独立的通道，每个通道的死时间极短，跨通道无死时间。 |
高精度 出色的定时精度和皮秒级准确度，由高精度内部时钟和超低抖动提供支持。 |
灵活性 多种通道配置和触发选项，适用于各种探测器；包括 USB 3.0、外部 FPGA 接口和用于高效数据传输和同步的 White Rabbit。 |
专为要求将精确性、灵活性和效率完美结合的研究人员设计的时间标记器
HydraHarp 500 集优异的速度、精度和灵活性于一身，能够满足尖端研究应用的要求。它能够处理高通量实验，提供皮秒级定时分辨率，并支持不同的设备配置，为时间相关单光子计数和事件定时设定了新标准。HydraHarp 500 专为可靠性和无缝集成而设计，在量子光学或材料科学等不同领域表现出色，即使在苛刻的环境中也能确保结果的准确性和可重复性。
优势
- 数据质量高，数据准确，值得信赖
- 仪器的灵活性
- 高效/提高生产率
- 为高级用户提供额外的 FPGA，以提高性能
- 数据集更完整，盲点更少
- 简化实验设置
- 更多可用通道
- 连接设备以增加更多通道/实现远距离测量
使用 HydraHarp 500 步入光子学和量子研究的未来。
如需报价或有其他问题，请联系我们。
HydraHarp 500 型号的初步规格
| HydraHarp 500-S | HydraHarp 500-M | |
| 输入通道和同步 | 所有输入均可通过软件单独调节CFD或边沿触发器 | 所有输入均为边沿触发器 |
| 探测通道数(除同步输入外） |
HydraHarp 500-S： 4（基础版）；5-8（基础版+通道升级） |
HydraHarp 500-M： 8（基础版）；9-16（基础版+通道升级） |
| 输入工作电压范围（50欧姆下脉冲峰值） | -1500 mV到1500 mV | |
| 最大输入电压范围（损伤阈值） | - 2000 mV到3000 mV | |
| 触发沿 | CFD:下降沿/边沿触发:下降沿或上升沿,软件可调 | |
| 时间数字转换器 | ||
| 最小Time bin宽度（分辨率） | 1 ps | |
| 计时精度* | 3 ps rms（典型值） | |
| 计时精度/ √2* | 2 ps rms（典型值） | |
| 死时间 | 边沿触发器：680 ps，CFD：4.2 ns | |
| 微分非线性误差 | < 6 %峰值，< 0.9 % rms（全量程范围） | |
| 最大同步速率（周期性脉冲序列） | 640 MHz | |
| 柱状图模式 | ||
| 计数深度 | 32位（4 294 967 295计数） | |
| 最大时间通道数 | 65536（通过GUI）、524288（通过DLL） | |
| TTTR模式 | ||
| 每输入通道峰值计数率 | 对于高达1000个事件的爆发时间计数率可达1.47 × 109 cps | |
| 每输入通道持续计数率** | 80 Mcps | |
| 所有输入通道的总持续计数率** | 85 Mcps | |
| 外部标记信号输入 | ||
| 数量 | 4 | |
| 外部同步信号 | ||
| Ref IN |
10 MHz、100 MHz或500 MHz
200 ...1500 mV p.p.
50 欧姆;AC 耦合
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| Ref OUT |
默认值：10 MHz
1000 mV
50 欧姆;DC 耦合
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* 为了确定定时精度，有必要反复测量时间差，并计算这些测量值的标准偏差（均方根误差）。具体做法是将脉冲发生器发出的电信号进行分流，然后将两个信号分别输入一个单独的输入通道。测得的脉冲到达时间的差值和相应的标准偏差被计算出来。后一个值就是均方根抖动，我们用它来指定定时精度。然而，计算这样的时间差需要两次时间测量。因此，根据误差传播规律，将之前计算出的标准偏差除以 √(2)，就得到了单通道均方根误差。我们也在此说明这一单通道均方根误差，以便与其他产品进行比较。
** 可持续最高数据通量受限于电脑的配置和性能。
HydraHarp 500 可用于各种可使用 TCSPC 和/或具有独立通道的时间标记系统的应用，例如：
- 时间分辨荧光
- 荧光寿命成像（FLIM）
- 磷光寿命成像（PLIM）
- 荧光相关光谱（FCS）
- 荧光寿命相关光谱（FLCS）
- 荧光共振能量转移（FRET）
- 受激发射耗损显微镜（STED）
- 双焦点荧光相关光谱 （2fFCS）
- 脉冲交错激发（PIE）
- 荧光各向异性（偏振）
- 单线态氧
- 时间分辨光致发光（TRPL）
- 时间分辨阴极发光
- 单分子光谱/检测TRPL 成像
- 镧系元素上转换
- Bunch纯度测量
- 激光雷达/测距/卫星激光测距
- 反聚束
- 符合相关
- 量子通信
- 量子纠缠
- 量子传输
- 量子信息处理
- 正电子湮没寿命光谱（PALS）
- Thomas-Bollinger 单光子法
- 弥散光学断层扫描和成像
- 线性光量子计算
- TD-fNIRS
- 多色寿命成像
- 强度干涉测量
- 时间间隔分析（TIA）
出色的时间分辨率和计时精度
HydraHarp 500 的时间数字转换器设计精巧，基本分辨率为 1 ps，抖动为 2 ps RMS（单通道）和 3 ps RMS（通道间），死时间小于 680 ps，因此可以充分利用 TCSPC 的计数率限制，而无需降低许多先进的单光子探测器的时间分辨率和精度。
由于其超短的死时间，即使在先进的皮秒脉冲激光器可达到的最高重复频率下，每个激发周期也能检测到多个光子（需要 PMA Hybrid系列的探测器）。
HydraHarp 500 还具有非常高精度的内部时钟源，频率精度为 ±300 ppb，频率稳定性为 ±10 ppb。
灵活的通道配置和同步
HydraHarp 500 配备了多达 16 个独立的探测通道和一个额外的同步通道，可在 4+1 至 8+1 个通道（带 CFD 和边沿触发器）或 8+1 至 16+1 个通道（仅带边沿触发器）之间进行选择，以满足您的输入和同步需求。
这些通道既同步又独立。通用同步通道支持高达 640 MHz 的频率，可确保与激发源无缝集成。如果不需要同步，同步输入可用作额外的探测通道。这一功能有助于完成符合相关或符合计数等任务。此外，HydraHarp 500 还非常适合多探测器前向启停的TCSPC检测。
用户可选择触发方式
为了支持最广泛的单光子探测器，HydraHarp 500 提供了软件可配置输入电路。为了优化计时性能，例如超导纳米线单光子探测器(SNSPD)，可将输入配置为边沿触发器；而为了实现混合光电探测器（HPD）或微通道板（MCP）的最佳性能，可将输入配置为恒比鉴别器(CFD)。
这样，整个系统的IRF可以变得更窄。用简单的边沿触发器(比较器)不能达到同样的效果。特别是对于PMTs和MCPs，由于它们的脉冲幅度变化很大，因此恒比鉴别非常重要。
高数据吞吐量和超短死时间
HydraHarp 500 的设计实现了所有通道高达 85 Mcps的高测量速率（单通道高达 80 Mcps），并提供高度稳定的 1ps 晶体校准时间分辨率。
使用边沿触发时，680 ps的超短死时间允许在每个激发周期内探测多个光子，即使在先进的皮秒脉冲激光器可实现的最高重复频率下也是如此（需要PMA Hybrid 系列的探测器）。
每个输入通道的可调时序偏移
HydraHarp 500 为每个输入通道提供 65536 个直方图分区，每个分区可收集超过 40 亿个计数（32 位）。每个输入通道甚至具有内部可调时序偏移（延迟），在 1 ps 分辨率下，范围为 ±100 ns。这一独特功能使用户无需为不同的实验设置专门调整电缆长度或电缆延迟。
多功能板载事件过滤器
HydraHarp 500 具有用户可定义的板载事件过滤器，可有效减小文件大小和通过 USB 接口发送的数据量。
用于外部 FPGA 板的数据接口
对于多输入通道的高计数率应用，数据读出速度和/或计算机的数据处理速度是主要瓶颈。可以通过减少发送到计算机的数据量来绕过这一瓶颈。例如，在 HydraHarp 500 的直方图模式下可以完成这种数据缩减，其中发送到计算机的 TCSPC 直方图由硬件本身根据输入信号的到达时间计算出来。
为了实现最大的灵活性，HydraHarp 500 的时间标记数据流可由外部 FPGA 板通过专用 FPGA 接口访问。这样，就可以根据具体应用定制数据预处理方法。
White Rabbit事件计时器
White Rabbit 是一个完全确定的、基于以太网的计时网络，可提供亚纳秒级精度和远距离设备的精确同步。得益于其 White Rabbit 接口，HydraHarp 500 已准备好用于基于这项新兴技术的网络。
灵活的控制选项，适用于任何应用
HydraHarp 500 提供三种控制和操作设备的方式，确保无缝集成到您的工作流程中。无论您需要的是易于使用的软件界面、用于快速编程的基于 Python 的强大 API，还是完全自定义的编程选项，HydraHarp 500 都能满足您的需求。
- 带 GUI 的软件
用于数据采集的免费但功能强大的设备软件，以及用于深入采集和分析的可选软件
HydraHarp 500 包括一个 Windows 软件包，具有设置参数、显示结果以及管理参数设置和数据曲线的加载和保存的基本功能。关键数据，包括计数率、最大计数、位置和峰值宽度，都会连续显示，并由一个全面的内置帮助系统提供支持，指导用户最大限度地发挥 HydraHarp 500 的功能。此外，HydraHarp 500 还与 UniHarp 完全兼容，UniHarp 是一个时尚、强大和直观的图形用户界面。UniHarp 彻底改变了与 PicoQuant 的 TCSPC 和时间标记电子设备的交互，提供对高级测量模式的无缝访问，如时间追踪、直方图、展开、原始数据相关（包括 FCS 和 g²）。它简化了光子学、生命科学、材料科学和量子光学研究人员的数据采集和分析。图形用户界面提供了配置、启动和监控时间标签的精简界面，确保精确捕获每个光子计数。通过直观的参数设置工具，UniHarp 让您触手可及地实现全面控制。
- 用于快速编程的 API
快速、直观且多功能的基于 Python 的 API，用于高效的设备通信、配置和数据处理
HydraHarp 500 与 snAPI 兼容，snAPI 是一个强大的 Python 封装器，它将 PicoQuant 的 TCSPC 和时间标记电子设备的高速功能与 Python 的灵活性和易用性连接起来。snAPI 基于强大的 C++ 内核构建，可确保无缝通信、高效设备配置和实时数据处理的最佳性能。它使用户能够直接从 TCSPC 设备访问展开的数据或轻松读取 PTU 文件，为高级数据处理提供无与伦比的灵活性。借助 snAPI，研究人员可以创建自定义算法、执行复杂的计算并开发定制的数据管道，从而获得更深入的见解和创新的实验工作流程。高级 T2 数据采集和分析的替代方案是 PicoQuant 提供的 SymPhoTime 和 QuCoa 软件套件。SymPhoTime 专注于典型的生命科学应用，而 QuCoa 则面向典型的量子光学应用。
- 完全自定义编程
提供一个用于自定义编程的程序库，例如使用 C、C#、LabVIEW、Matlab 和 Python。提供了演示代码，便于用户轻松上手。
对于需要完全自定义的用户，HydraHarp 500 提供了一个支持 C、C#、LabVIEW、Matlab 和 Python 等编程语言的综合库。该程序库允许研究人员针对特定实验需求创建量身定制的解决方案。所提供的演示代码可确保用户轻松上手，而设置参数、显示结果和管理数据等基本功能则一应俱全。
PicoQuant 承诺提供持续的软件支持，确保您的自定义工作流程始终处于最前沿。