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顯微熒光光譜儀產(chǎn)品概述:

OmniFluo-FLIM系列顯微熒光光譜儀由科研級正置顯微鏡，配合多波長光路轉(zhuǎn)換機構(gòu)，實現(xiàn)一套系統(tǒng)多波長激發(fā)的靈活應(yīng)用，適應(yīng)不同樣品測試需求。

高精度平移臺對樣品做微米量級的步進控制，實現(xiàn)空間高分辨率掃描。樣品發(fā)光有高效收光光路，由高速、高靈敏探測器接收，再由時間分辨精度達到16ps的時間相關(guān)單光子計數(shù)器來獲得樣品的熒光壽命。集成軟件自動擬合個采集點熒光壽命，最終得到樣品的壽命影像。

一、熒光和熒光壽命

分子包含多個單能態(tài)S0、S1、S2…和三重態(tài)T1…，每個能態(tài)都包含多個精細的能級。正常情況下，大部分電子處在*低能態(tài)即基態(tài)S0 的*低能級上，當(dāng)分子被光束照射，會吸收光子能量，電子被激發(fā)到更高的能態(tài)S1 或S2 上，在S2 能態(tài)上的電子只能存在很短暫的時間，便會通過內(nèi)轉(zhuǎn)換過程躍遷到S1 上，而S1 能態(tài)上的電子亦會在極短時間內(nèi)躍遷到S1 的*低能級上，而這些電子會存在一段時間后通過震蕩弛豫輻射躍遷到基態(tài)，這個過程會釋放一個光子，即熒光。

此外，亦會有電子躍遷至三重態(tài)T1 上，再由T1 躍遷至基態(tài)，我們稱之為磷光。

二、顯微熒光光譜儀熒光特性:

研究熒光特性時，主要在以下幾方面進行分析：激發(fā)光譜，發(fā)射光譜、熒光強度、偏振熒光、熒光發(fā)光量子產(chǎn)率、熒光壽命等。其中熒光壽命（Fluorescence Lifetime）是指熒光分子在激發(fā)態(tài)上存在的平均時間（納秒量級）。

熒光壽命測試

熒光壽命一般在幾納秒至幾百納秒之間，如今主要有兩類測試方法：時域測量和頻域測量時間穩(wěn)定性實驗測試曲線：

1、時域測量
由一束窄脈沖將熒光分子激發(fā)至較高能態(tài)S1，接著測量熒光的發(fā)射幾率隨時間的變化。其中目前廣泛應(yīng)用的是時間相關(guān)單光子計數(shù)，即TCSPC(Time Correlated Single Photon Counting)。

時間相關(guān)單光子計數(shù)(TCSPC) 實現(xiàn)了從百ps-ns-us 的瞬態(tài)測試，此方法對數(shù)據(jù)的獲取依賴快速探測器和高速電路。用統(tǒng)計的方法計算樣品受激后發(fā)出的*一個光子與激發(fā)光之間的時間差，也就是下圖的START( 激發(fā)時刻) 與STOP( 發(fā)光時刻) 的時間差。由于對于Stop 信號的要求，所以TCSPC 一般需要高重復(fù)頻率的光源作為激發(fā)源，其重復(fù)至少要在100KHz 以上，多數(shù)的光源都會達到MHz 量級；同時，在一般情況下還要對Stop 信號做數(shù)量上的控制，做到盡量滿足在一個激發(fā)周期內(nèi)，樣品產(chǎn)生且只產(chǎn)生一個光子的有效熒光信號，避免光子對的出現(xiàn)。

2、頻域測量
對連續(xù)激發(fā)光進行振幅調(diào)制后，分子發(fā)出的熒光強度也會受到振幅調(diào)制，兩個調(diào)制信號之間存在與熒光壽命相關(guān)的相位差，因此可以測量該相位差計算熒光壽命。

左圖為正弦調(diào)制激發(fā)光（綠色）頻域顯示，發(fā)射光信號（紅色）相應(yīng)的相位變化頻域顯示。

右圖為對應(yīng)不同壽命的調(diào)制和相位的頻域顯示。TM- 調(diào)制壽命，TP- 相位壽命。

顯微熒光壽命成像技術(shù)（FLIM）。

顯微熒光壽命成像技術(shù)（Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy，F(xiàn)LIM）是一種在顯微尺度下展現(xiàn)熒光壽命空間分布的技術(shù)，由于其不受樣品濃度影響，具有其他熒光成像技術(shù)無法代替的優(yōu)異性能，目前在生物醫(yī)學(xué)工程、光電半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域是一種重要的表征測量手段。

FLIM 一般分為寬場FLIM 和激光掃描FLIM。