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FluoTime 300

FluoTime 300

高性能荧光寿命和稳态光谱仪

  • 支持稳态和时间分辨(TCSPC、MCS)工作模式
  • 高度模块化和灵活的设计,具有最佳的升级能力
  • 全自动系统,可实现从ps到s级别荧光寿命测量
  • 激发和发射支持双单色仪或单单色仪
  • 双单色仪在发射端可以实现相加和相减模式之间切换的独特功能
  • 灵敏度极高,水拉曼SNR> 32000:1
  • 直观的采集和分析软件EasyTau 2

升级选件:

  • 微区光致发光升级版,可将显微镜和光谱仪结合使用
  • 测量绝对发光量子产率的积分球
  • 液体和固体的多功能样品支架
  • NEW:Class 1级激光安全

FluoTime 300“ EasyTau”是一款用于稳态,寿命和磷光测量的全自动的高性能荧光光谱仪。FluoTime 300包含测量稳态光谱和荧光衰减曲线所需的完整光学和电子元件,凭借时间相关单光子计数(TCSPC)或者多通道测量(MCS)技术,有效记录稳态光谱以及几皮秒到几秒的荧光衰减。该系统光源采用皮秒脉冲二极管激光器,LED或氙灯(连续和脉冲)。多种单光子探测器选项可实现从UV到IR范围的各种系统配置。该系统极限灵敏度水拉曼信噪比为32000:1。FluoTime 300可用于研究从几皮秒到几秒的荧光和磷光衰减过程,并且拥有丰富的升级附件可选,是大多研究和分析不可或缺的标准系统。

多样的专业样品架

温度稳定型单比色皿样品架
用于放置1x1cm单比色皿的温度稳定型样品支架,通过引入外部水浴设备循环水的水管与样品架连通,从而稳定样品温度。

帕尔贴冷却型四位置比色皿样品架

该样品架单元配有帕尔贴冷却型比色皿支架,可同时放置4个 1x1 cm尺寸 比色皿样品。通过FluoTime 300 “EasyTau2”软件可控制样品架的温度。温度范围为 -15°C ~110°C,选配该样品架可进行不同温度下样品测量。


可调节前脸型前表面测量样品架

样品安装单元配有一个前表面样品支架,专为不超过两英寸的样品而设计。样品架可通过外部转盘调整,用以准确更改样品激发位置和样品与激发-检测方向有关的角度。放置样品的夹具采用可插入式的斜面样品座(如图所示)。


积分球

对于所有散射样品的绝对光致发光量子效率的测量,必须借助积分球组件。FluoTime 300 具有针对液体和固体样品进行量子效率测量的积分球。它能够重现文献数据中选定的标准量子产率值,如Rhodamin 6G, Coumarin 153, and Ru(bpy)3的量子产率。


带有光纤耦合器的样品架
本装置具有一个光纤耦合器,可将光学显微镜与FluoTime 300连接。通过这种方式,光谱仪可用于测量固定在显微镜下样品的稳态光谱或时间分辨荧光光谱。


珀尔帖冷却型单比色皿样品架

用于放置一个配有珀尔帖控温的1x1cm的比色皿,温度控制范围为-15°C至110°C,可通过FluoTime 300“ Easy Tau2”软件控制并进行温度相关谱测量。


WaferCheck样品架

此样品架专为研究最大直径为2英寸的晶片或扁平样品所设计。样品水平放置在支架上,通过外部带有刻度盘的调节旋钮可以调节样品的水平和旋转,从而选取不同的测量位置。


液氮冷却低温恒温器
FT300仓室足够容纳牛津仪器 OptistatDN 系列低温恒温器。此组件可以进行样品在低温环境下的光致发光测量,通过选择不同型号的低温恒温器,可以在温度范围从2.3 K到500 K范围内对样品的温度进行精确的控制,该类恒温器包括一个单独的数字温度控制器。


闭环氦低温恒温器
闭环氦低温恒温器CS-204是一款紧凑、轴向对称的闭环低温冷却器。该冷却器是诸如样品冷却应用等小热量负荷的理想选择,可获得从4K到500K范围的低温光致发光测量。


用于77 K温度下测量的杜瓦瓶
配有石英杜瓦瓶的样品安装架,其特殊设计使样品从四面方向都清晰可见。这是一种廉价的低温测量装置,样品放置于浸入液氮的石英样品棒中进行测量,从而可以替代77 K温度下进行样品测量的低温恒温器。



利用FluoMic进行时间分辨和稳态光致发光测量

与FluoTime 300相结合的FluoMic光致发光显微镜为在光谱仪之外对各种固体物体进行时间分辨和稳态光致发光测量提供了一种快速简便的方法。这种设置扩展了FluoTime 300的功能和能力,能够从可自由放置的明确观测点收集数据。

了解更多信息,请访问FluoMic产品页面>

了解光谱和显微镜相结合的所有选项 >


先进的时间分辨光谱自动化测量

得益于新近实现的远程脚本执行功能,FluoTime 300可以与第三方配件(如Beckman-Coulter的全自动液体处理工作站Biomek NXP)结合工作。这种组合可以将FluoTime300系统自动化功能扩展到从光谱仪中装载和取出样品,并在确定的时间点获得光谱快照,简化高强度测量任务的工作流程,通过减少光谱采集的工作量,您可以更加专注于最有趣的任务:分析和解释结果。

请观看演示视频:

光学结构

  • L型

工作模式

  • 稳态、TCSPC和MCS

灵敏度

  • 信噪比 (SNR) > 32000:1,使用激发光路和发射光路中的双单色器、PMA Hybrid 06 探测器进行测量

荧光寿命范围

  • 40ps到10μs,采用PMT探测器和TCSPC模式的计数模块;
  • < 10 ps 至 10 µs,配有Hybrid检测器、TCSPC电子元件和合适的激光器;
  • 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

  • 皮秒脉冲二极管激光器或LED,波长从260nm-1990nm可选,重复频率高达80MHz,共用驱动单元
  • 高功率和紫外激光器(VisUV、VisIR)
  • 亚微秒脉冲氙灯
  • 300W CW同轴氙灯
  • 支持外部激光器,如钛宝石激光器、脉冲DPSS或白光激光器

单色仪

  • Czerny-Turner结构,
  • 聚焦长度:300mm,单出口或者双出口;双单色仪焦距长度为2 x 300 mm,单出口或双出口(发射端的+、-模式切换);
  • 1200g/mm光栅,闪耀波长为500nm;600g/mm光栅,闪耀波长为1250nm;(其他光栅可选)
  • 杂散光抑制比典型值1:10-5(单单色仪),1:10-8(双单色仪)。

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;
  • 紫外/可见光-近红外PMT波长范围为200nm至1010nm;
  • 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,200~900nm可选。

软件

  • 操作简单,功能全面,基于Windows系统的分析软件;
  • 在工作区数据归档,数据导出功能和数据运算;
  • 使用向导进行标准化测量的辅助模式;
  • 完全控制所有硬件参数的定制模式;
  • 用于常规测量自动化的脚本模式;
  • 远程执行脚本(将自动化扩展到第三方设备);
  • 荧光寿命光谱分析基于数卷积处理,高至五阶指数的衰减函数,含杂散光校正,寿命分布曲线,各向异性测试,全局分析,严密错误分析等功能。
  • 时间分辨荧光
  • 单线态氧研究
  • 时间分辨光致发光
  • 荧光上转换
  • 荧光各向异性研究
  • 稳态荧光光谱测量
  • 量子产率测量
  • 光化学研究
  • LEDs,OLED,量子点检测

太阳能电池和光伏技术

材料中光激发电子-空穴的扩散长度是理解半导体太阳能电池的光物理特性的一个关键参数。时间分辨的光致发光猝灭实验是确定扩散长度的有效方法,该图显示了从具有电子(蓝色)或空穴(红色)淬火层或PMMA涂层(黑色)存在的混合的卤化物和三碘化物有机金属钙钛矿层获得的衰减曲线数据,分别在两种材料的对应发射峰值780nm测得。将测得的衰减动态拟合到扩散模型,从而得出扩散长度。在此得到的混合卤化物钙钛矿中电子和空穴的扩散长度为1μm,而三碘化物材料的长度短得多,为100 nm,与他们作为太阳能电池材料的性能相符。

参考文献:SD Stranks et al.,Science,342(2013),p.341

Ochoa等人利用MicroTime 100和FluoTime 300的耦合,对Cu(In,Ga)Se2太阳能电池进行了光致发光和时间分辨光致发光(TRPL)显微分析。电荷载流子寿命是直接影响VOC的最关键参数之一。本研究探讨了不均匀性、沉积后处理(PDT)和生长对电荷载流子寿命的影响。

参考文献:Advanced Energy Materials, 2021


LEDs, OLEDs

钝化剂在抑制钙钛矿缺陷方面的应用已得到广泛研究。Zhenwei Ren等人将三丁基氧化膦(TBPO)作为准二维钙钛矿的一种有效钝化剂,实现了高效蓝色PeLED,其外部效率高达11.5%,工作稳定性长达41.1分钟,且电致发光无任何偏移。他们使用FluoTime 300采集了钙钛矿薄膜的光致发光(PL)和时间分辨光致发光(TRPL)光谱。

参考文献:Nano-Micro Letters, 2022


上转换材料

上转换材料应用广泛,包括光学测温、生物成像和太阳能电池。由稀土元素组成的上转换纳米粒子(UCNPs)是该领域研究最多的材料之一。FluoTime 300用于测量环己烷中NaYF4:Yb/Er溶液的稳态和时间分辨光致发光。


左图显示了溶解于环己烷中的NaYF 4:Yb / Er 的稳态上转换光谱,右图则是其时间分辨测量数据。样品使用burst模式进行激发,以实现快速测量。即先使用多个激光脉冲将能量照射到样品中,然后停止激发等待足够长的时间以获得相对缓慢的样品衰减数据。经过数据拟合,单指数荧光寿命为113 µs。

样本由南非罗兹大学T. Nyokong提供



该图为溶解于环己烯中的Er / Yb纳米颗粒的上转换发光谱。采用PicoQuant的LDH-D-C-980激光在980nm处进行激发,积分时间为2秒/点。在该系统的配置情况下,也可以进行样品量子产率的测量。

样本由BAM的U. Resch-Genger博士提供


染料和荧光团
使用FluoTime 300研究了Coumarin6的动态各向异性。该系统自动设置样品温度,并在每个温度步长自动进行四个测量:IRF和VV(平行)、VH(垂直)以及VM(魔法角) )偏振衰减测量。对VV和VH衰减的快速分析清晰的表明了发射各向异性的温度相关性。通过对数据进行全局重卷积得到了其各向异性详细的定量结果。具有单个指数荧光寿命的单个球形旋转颗粒模型被证明可以很好地描述该系统,正好符合在极性溶剂中对小的、高度极性颗粒的结果预期。结果揭示了Coumarin6具有随温度变化而变化的单指数荧光寿命。其温度特性可以通过实验获得的旋转相关时间的变化来拟合。甚至可能精确计算稳态各向异性值,发现该值与Perrin方程估算的各向异性值完美吻合。


光动力学疗法

单线态氧是指分子氧的一种激发态。由于其反应特性,单线态氧在光动力疗法中被用于破坏癌细胞。检测这种化学物质需要在近红外(NIR)范围内具有高灵敏度。

左图显示了H 2 TTPS在丙酮中甚至水中产生的单线态氧的稳态发射光谱,因为水和单线态氧发射的光谱重叠,使该测量非常具有挑战性。右图还显示了使用FluoTime 300的burst模式功能进行的时间分辨单线态氧的测量(先使用多个激光脉冲将能量打到样品中,然后停止足够长时间的激发,以获得相对较慢的样本衰减动态过程)。通过尾部拟合得到的寿命为3.4±0.3 µs,与已发表的文献资料非常吻合。


Latest 10 publications referencing FluoTime 300

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Recovering true FRET efficiencies from smFRET investigations requires triplet state mitigation

Pati A.K., Kilic Z., Martin M.I., Terry D.S., Borgia A., Bar S., Jockusch S., Kiselev R., Altman R.B., Blanchard Scott C.
Nature Methods, Vol.021, p.1222-1230 (2024)

Reference to: MicroTime 200, FluoTime 300, HydraHarp 400
Related to: FRET

Thermally-equilibrated delayed fluorescence of gold-doped silver nanoclusters in a solid matrix

Soebroto R.J., Sevilla R.C., Huang H.-Y., Yuan C.-T.
Proceedings of SPIE, Nanophotonics X, 1299108 (2024)

Reference to: FluoTime 300

Design and fabrication of a novel 2D/3D ZnIn2S4@Ni1/UiO-66-NH2 heterojunction for highly efficient visible-light photocatalytic H2 evolution coupled with benzyl alcohol valorization

Jia Z., Li R., Ji P., Xu Z., Homewood K.P., Xia X., Gao Y., Zou J.-P., Chen X.
Applied Catalysis B: Environment and Energy, Vol.357, 124279 (2024)

Reference to: FluoTime 300

Linker engineering toward tunable emission behavior of porous interpenetrated Zr-organic frameworks

Wang X., Xie Y., He R., Zhang J., Arman H.D., Mohammed O.F., Schanze K.S.
Inorganic Chemistry, Vol.063, p.11583-11591 (2024)

Reference to: MicroTime 200, FluoTime 300, SymPhoTime
Related to: FLIM

Assessing the character of the C6F5 ligand from the electrochemical and photophysical properties of [Ni (C6F5) 2 (N∧ N)] complexes

Jordan R., Schäfer S.A., Sander N., Maisuls I., Hamacher C., Friedel J., Strassert C.A., Klein A.
Inorganic Chemistry, Vol.063, p.11079-11091 (2024)

Reference to: FluoTime 300

Strong hetero-interface interaction in 2D/2D WSe2/ZnIn2S4 heterostructures for highly-efficient photocatalytic hydrogen generation

Guo X., Liu X., Shan J., Xu Z., Fang Z., Wang L., Liu S.
Journal of Energy Chemistry, Vol.097, p.379-387 (2024)

Reference to: FluoTime 100, FluoTime 300

Sputtering deposited and energy band matched ZnSnN2 buffer layers for highly efficient Cd‐free Cu2ZnSnS4 solar cells

Ye F., He C., Wu T., Chen S., Su Z., Zhang X., Cai X., Liang G.
Advanced Functional Materials, early view, 2402762 (2024)

Reference to: FluoTime 300
Related to: TRPL

Enhancing the performance of perovskite light-emitting diodes via synergistic effect of defect passivation and dielectric screening

Yu X., Guo J., Mao Y., Shan C., Tian F., Meng B., Wang Z., Zhang T., Kyaw A.K.K., Chen S., Sun X., Wang K., Chen R., Xing G.
Nano-Micro Letters, Vol.016, 205 (2024)

Reference to: FluoTime 300, Pulsed Diode Lasers (PDL Series, LDH-Series, LDH-FA Series), PicoHarp 300

Probing mechanism of rhodamine B decolorization under homogeneous conditions via pH-controlled photocatalysis with anionic porphyrin

Lesniewicz A., Lewandowska-Andralojc A.
Research Square, preprint (2024)

Reference to: FluoTime 300, Pulsed Diode Lasers (PDL Series, LDH-Series, LDH-FA Series), NanoHarp 250

A self-cleaning photocatalytic membrane loaded with Bi2O2CO3/In (OH) 3 S-scheme heterojunction composites for removing tetracycline from aqueous solutions

Song L., Wang B., Li J., Wang T., Li W., Xu X., Feng T., Yang H., Hou L.
Journal of Colloid and Interface Science, Vol.671, p. 664-679 (2024)

Reference to: FluoTime 300