***artFluo系列稳态荧光光谱仪

附件

· 比色皿样品架

主机标配的的样品架及比色皿；可用于液体样品测量，带有一维水平调节（±6.5mm）和Z轴旋转调节（360°），可安装比色皿尺寸：45(高)×12.4×12.4mm。

· 固体、粉末样品架

用于固体、粉末样品的测量，也可安装比色皿用于液体样品的测量，样品架特别设计，确保激发光不直接进入荧光接收单色仪，可以有效减少杂散光，提高信噪比；带有一维水平调节（±6.5mm）和Z轴旋转调节（360°），可安装比色皿尺寸：45(高)×12.4×12.4mm。时间相关单光子计数（Time-CorrelatedSinglePhotonCounting）时间相关单光子计数（TCSPC）实现了从百pS-nS-uS的瞬态测试，相对于荧光上转换的测试方法，TCSPC对数据的获取完全依赖快速探测器和高速电路。

· 水浴恒温样品架

用于液体样品恒温测量（不包含水循环温控装置），通过外置控制器控制水流和水温，使样品支架内保持恒定温度；带有一维水平调节（±6.5mm）和Z轴旋转调节（360°），可安装比色皿尺寸：45(高)×12.4×12.4mm。

· 积分球附件

用于荧光量子产率测量，内置于主机样品室内，不额外占用空间；可用于液体、固体、粉末等各种样品测量。

· 偏振测量附件

用于测量荧光偏振角度（0-90°）和荧光各向异性，使用波长范围：230-2000nm。可有效用于***与生化领域的抗原-抗应、生物细胞、蛋白质、酶等的测量。

OmniPL-MicroS组合式显微光致发光光谱系统

OmniPL-MSA-325型显微PL光谱系统主要技术参数（垂直光路型）系统指标与功能

● 荧光光谱测量范围：350-800nm

● 激发波长：325nm

● 样品形态：固态（片状、粉末）

● 预留CCD接口

● 可升级电致发光（EL）测量

● 可升级扩展至NIR波段测量（~1600nm）

OmniPL-MSB-325型显微PL光谱系统主要技术参数（水平光路型）系统指标与功能

● 样品形态：固态（片状、粉末）、液态

● 可升级至超低温（10K）测量功能

瞬态荧光amp;时间分辨荧光光谱实现方案

1 瞬态荧光：

有别于稳态荧光，瞬态荧光主要通过脉冲光源、快速探测器获取样品由激发态回迁到稳态的弛豫时间，通俗的说就是样品的寿命。但在光路上基本与稳态荧光是一致的。

根据样品本身的不同特性其寿命分布可以从飞秒，皮秒，纳秒，甚至到微秒量级。OmniPL-MicroS-B水平光路型水平光路型的系统不采用显微镜体，光路水平输出，需将样品竖直放置，系统可以配置多维可调的样品架，可以夹持固体、液体等多种类型的样品。同时，针对不同的样品寿命，测试方法也会随之改变， 相对应的测试方法有荧光上转换（Up-conversion），时间相关单光子计数（Time-Correlated Single Photon Counting），多通道扫描（Multiple Channel Scan）等。

2 瞬态荧光的获取方法：

荧光上转换（Up-conversion）

测试范围由fS-nS，光路核心部件光延迟线， 提供fs 量级的时间延迟，为系统测试提供时间精度保障。经过延迟线延迟的fs 脉冲与经过倍频fs 激光激发样品后产生的荧光进入混频器，产生波长大于样品荧光的的混频光。

样品的荧光寿命衰减曲线的时间轴由光延迟光路保证（分辨率和扫描宽度），而荧光强度由混频器后面的数据采集系统提供。这样的设计，将传统意义对快速探测器、高速电路的在时间响应和分辨率上的要求转而由相对容易实现光路延迟来完成（1ns 光程=0.3m，1ps 光程=0.3mm）， 而百微米的机械移动实现起来相对容易很多；从而轻松达到ps，甚至十几fs 的时间分辨率。而“单光子计数技术”可测得低至单个不重叠的光子能量脉冲，通过精密的鉴别手段进行工作，从而实现探测“单光子”级别微弱信号的目的。

时间相关单光子计数（Time-Correlated Single Photon Counting）

时间相关单光子计数（TCSPC）实现了从百pS-nS-uS 的瞬态测试，相对于荧光上转换的测试方法，TCSPC 对数据的获取完全依赖快速探测器和高速电路。其实验构想非常便于理解：用统计的方法计算样品受激后发出的一个（也是一个）光子与激发光之间的时间差，也就是上图的Tstart（激发时刻）与Tstop（发光时刻）的时间差。 由于对于Stop 信号的要求，所以TCSPC 一般需要高重复频率的光源作为激发源，其重复至少要在KHz 以上，多数的光源都会达到MHz 量级；同时，在一般情况下还要对Stop 信号做数量上的控制；尽量满足在一个激发周期内，样品产生且只产生一个光子的有效荧光信号，避免光子对的出现。同时还方便用户增加超低温样品制冷机，非常方便于稀土发光材料的发光性能研究。多通道扫描（Multiple Channel Scan）

多通道（MCS）扫描主要测试由nS，uS，mS甚至延伸至S量级的测试方法。在测试， MCS 设备同时打开多个时间通道，在理论上存在Single Shot 即获得一条衰减曲线的可能；这也是有别于TCSPC 需要大量重复从能得到衰减曲线的重要特征。其所具备的高灵敏度为各种普通荧光及微弱荧光信号检测提供了可靠保障。相对于TCSPC，MCS 对光源的重复频率几乎没有特殊的要求，只要满足样品寿命的采集周期即可。

一般多使用低重频脉冲光源激发样品，依据激发源的强弱、样品本身的效率， 以及探测器的工作模式，基本可以得到两种种不同的同步输出- 连续和光子计数模式。随之采用不同的数据采集设备，对应连续模式输出的探测器，多用如示波器， 门宽积分器（BOXCAR）；而对于光子计数模式输出的探测器则使用带门宽控制的光子计数器。***artFluo系列稳态荧光光谱仪附件·比色皿样品架主机标配的的样品架及比色皿。

TCSPC 和MCS 都是针对特定的发射波长得到的荧光动力学衰减曲线，后续的数据处理主要是寿命拟合，得到样品在某个发射波长下的寿命。

相对于大多数的样品，其在不同发射波长下的寿命是相同，只是荧光的发光强弱有区别；从另一个方面解释，可以认为这种样品稳态光谱的形貌与瞬态光谱的形貌是一致的。瞬态光谱，一般是指某个时刻的荧光光谱，N 多条不同时段的瞬态光谱顺序排列就组合成了时间分辨的光谱。而一种方法中采用整个系统的背景强度来计算噪声，因此对于光谱系统性能的评估更为真实。

但确实有一些样品其瞬态光谱的形貌是有别于稳态光谱的，这里面主要原因就是样品有某种可以相互传递能量的物质存在。以下两种样品分别为标样蒽，和一个客户的激光晶体样品，可以看出时间分辨光谱的意义。一般来说，激发光谱与紫外-可见吸收光谱的形状是一致的，且与荧光光谱具有镜像关系。 TCSPC 和MCS 都是针对特定的发射波长得到的荧光动力学衰减曲线，后续的数据处理主要是寿命拟合，得到样品在某个发射波长下的寿命。

相对于大多数的样品，其在不同发射波长下的寿命是相同，只是荧光的发光强弱有区别；从另一个方面解释，可以认为这种样品稳态光谱的形貌与瞬态光谱的形貌是一致的。瞬态光谱，一般是指某个时刻的荧光光谱，N 多条不同时段的瞬态光谱顺序排列就组合成了时间分辨的光谱。OmniFluo“卓谱”组合式荧光光谱测量系统系统指标与功能●荧光光谱范围：300-870nm●激发光谱范围：200-800nm●样品形态：固态（片状、粉末）、液态●荧光光谱和激发光谱测量功能●水拉曼信噪比：gt。

但确实有一些样品其瞬态光谱的形貌是有别于稳态光谱的，这里面主要原因就是样品有某种可以相互传递能量的物质存在。以下两种样品分别为标样蒽，和一个客户的激光晶体样品，可以看出时间分辨光谱的意义。

蒽的 稳态光谱

蒽的 时间分辨的光谱

虽然时间分辨中的每条瞬态光谱的波长分辨率只有10nm，但在380nm，400nm，420nm,450nm 几处特征峰还是能清楚的说明了，荧光随着时间在同时淬灭，稳态与瞬态光谱的基本形貌，相对强度对比没有本质变化。

激光晶体稳态发射光谱

各波长的衰减曲线

时间分辨的光谱

这是一个很好的例子，可以看到几个特征峰470nm，540nm，600nm 在稳态光谱与瞬态光谱中的形貌是不同的，而且在时间分辨光谱中相对强度随着时间的变化而变化；相应的在衰减曲线的前端，可以看到一段非衰减曲线的存在，说明样品的不同物质之间存在着某种能量传递。这是瞬态光谱有别于稳态光谱存在的重要意义。激发光源部分：紫外-近红外波段各种波长可调单色光源或单波长激光器2。

3 时间分辨荧光光谱：

前面所有数据都是来自有动力学衰减曲线。如果用这样的方法，在实际测试中为了得到时间分辨的光谱，都会以时间为代价。

那么有没有直接可以获得时间分辨光谱的设备呢？

答案是肯定的，那就是ICCD，条纹相机等设备。但必须说明，ICCD 和条纹相机的局限在于，它们获得了光谱，但要拟合某个特征波长的寿命，需要类似时间切份的反向数据处理。

以下简要介绍ICCD（Intensified CCD）

简单说就是在CCD 前面加了增强器，这个增强器不但可以倍增信号，更重要的是可以做门宽控制，可以只让一段很短的光信号入射到CCD 面上，从而获得相对于触发时刻的某一段时间的光谱。同时，门宽信号在同步扫描过样品发光的过程中，得到了不同时刻的瞬态光谱， 顺序排列后就是时间分辨的光谱。***artFluo系列稳态荧光光谱仪光谱分辨率与激发光强控制***artFluo-QY的激发和荧光分光器各采用一套300mm焦长的高分辨率单色仪光路，激发光源可通过自动光阑灵活调整5%-100%的光通量，激发波长*小带宽可达到0。ICCD 获取TRES 的速度要远远快于TCSPC 的采集速度，但其时间分辨率没有前者好。