时间相关单光子计数 PPT课件

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时间相关单光子计数法测量生物组织光学参数

时间相关单光子计数法测量生物组织光学参数
T AN n -l Do g i ,MA Zh n GAO en e g, F g
(oe e f r io s u e t n p 一 l t n sE g e rg Taj n e i, i j 00 2 C i ) C lg e s n nt m n adO t e c 0i ni ei , i iU i rt Ta i3 07 , h a l oP ci I r 0 er c n n nn v sy nn n
利 用 激光 临床 观 察 生 物 组 织 体 吸 收 和 散射 等 的 变 化 , 并
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时间相关单光子计数原理

时间相关单光子计数原理

时间相关单光子计数原理好啦,今天咱们就聊聊一个听起来有点高大上的话题——“时间相关单光子计数原理”。

哎哟,这名字一听是不是就感觉一头雾水?别担心,咱们慢慢说,保准能让你明白。

你就把它当成一项特别神奇的技术,能帮助我们测量那些肉眼根本看不见的微小世界。

你听说过量子世界吗?那个地方光线、时间,甚至是物体的位置都特别捉摸不定,像魔术一样。

但有了这个技术,我们可以偷偷地偷窥一下这些神秘的存在。

什么是单光子计数呢?简单来说,就是在某个时刻,我们捕捉到一个光子,哪怕它就像小猫一样偷偷溜进了探测器。

你看,这个“光子”就像是宇宙中的一个小小信使,带着信息飞速穿越空间,告诉你一些事情。

我们常常在实验室里使用这种单光子计数来做一些精密的测量。

光子就这么像个灵活的小精灵,进进出出地告诉我们外面世界的微妙变化。

你瞧,一切都发生在我们眼睛看不见的地方。

嘿,别小看这一个小小的光子,它可不是随便能被捕捉住的哦。

而“时间相关”呢,说白了,就是咱们要记录光子出现的精确时刻。

这可不是说随便瞄一眼就能知道的,这个得依赖一些高精度的设备,像什么高速的电子设备呀,探测器呀,连一秒钟都不能浪费。

这时候,你得拿出你最强的时间感来,因为一切都需要在精准的时刻发生。

如果说整个实验室是个舞台,那这些光子就是主角,而你手中的计时器,就是导演,得确保每个光子按时出场,按时退场,不然一切就乱了套。

咋说呢,这一过程可真是不简单,光子虽然快,但你能捕捉它的瞬间可不容易。

就好像你在拍一张快照,想要在一秒钟内拍到某个快速动作的瞬间,结果发现,这个动作太快,光线太闪,甚至相机的快门反应不过来,拍不到。

这时候你就得依靠“时间相关单光子计数”这种高端技术,通过非常细致的时间把握,才能把那些看似转瞬即逝的光子抓住。

你想啊,这种技术常常用于量子通信、量子计算这些前沿的领域,能帮我们更好地理解量子世界的奥秘。

打个比方,它就像是你和朋友打游戏时,往往需要抓住一个很短暂的机会窗口,才能完成一项非常复杂的任务。

光子计数技术.ppt

光子计数技术.ppt

单光子探测技术的应用领域: • 高分辨率的光谱测量、 • 非破坏性物质分析、 • 高速现象检测、 • 精密分析、大气测污、 • 生物发光、放射探测、 • 高能物理、天文测光、光时域反射、 • 量子密钥分发系统等。 由于单光子探测器在高技术领域的重要地位, 已经成为各国光电子学界重点研究的课题之一
单光子探测技术和模拟检测技术相比有如下优点: ●测量结果受光电探测器的漂移、系统增益变化以 及其它不稳定因素的影响较小; ●消除了探测器的大部分热噪声的影响,大大提高 了测量结果的信噪比; ●有比较宽的线性动态区; ●输出数字信号,适合与计算机接口连接进行数字 数据处理。
• 假设每个倍增极的倍增系数是相等的。 若m的取值范围按3~6计,n按9~14计, 则光电倍增管的增益G可高达7.8×1010, 一般为105~108之间。
4 PMT阳极电流脉冲与输出电压脉冲的计算
光电倍增管吸收一个光子后, 在阳极形成一个电流脉冲, 则其形状如图(b)所示。
图a为电荷累积的时间宽度,
光子计数技术概述
• 单光子探测技术是一种极微弱光探测法
所探测的光强度比光电传感器本身在室温下的 热噪声水平(10-14W)还要低,
用通常的直流检测方法不能把这种湮没在噪声 中的信号提取出来。
• 单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输 出电信号自然离散的特点,采用脉冲甄别技术 和数字计数技术把极其微弱的光信号识别并提 取出来。
• 其主要特点有:低噪声、动态范围大、 分辨率高、抗磁干扰能力强、探测光谱 范围宽等特点。
• 这种单光子探测器的出现,对人们探索 高技术领域将起到积极的推动作用。
单光子探测器的现状及其发展
• 对于可见光探测,光电倍增管有很好的响应度,暗 电流也非常小,很早就用于单光子计数,现在技术 已经比较成熟,市场上也有了不少类似的产品。

《光子计数技术》课件

《光子计数技术》课件

环境监测
空气质量监测:检 测空气中的PM2.5、 PM10等污染物浓 度
水质监测:检测水 中的COD、BOD 等污染物浓度
土壤监测:检测土 壤中的重金属、农 药残留等污染物浓 度
噪声监测:检测环 境中的噪声强度, 评估噪声污染程度
科学研究
光子计数技术在量子通信中的应用 光子计数技术在量子计算中的应用 光子计数技术在量子测量中的应用 光子计数技术在量子成像中的应用
科研项目实例
量子通信:光子计数技术在量子通信中的应用 生物医学成像:光子计数技术在生物医学成像中的应用 环境监测:光子计数技术在环境监测中的应用 航空航天:光子计数技术在航空航天中的应用
安全检查设备应用
机场安检:用于检测行李中的爆炸物和危险物品 海关检查:用于检测货物中的违禁品和危险品 核电站安全检查:用于检测核辐射和核泄漏 食品药品安全检查:用于检测食品药品中的有害物质和添加剂
2010年代:光子计数技术 在生物医学领域得到应用
03
光子计数技术的基本原 理
光子与物质的相互作用
光子与电子的相互作用:光子被电 子吸收,产生光电效应
光子与分子的相互作用:光子被分 子吸收,产生化学反应
添加标题
添加标题
添加标题
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光子与原子核的相互作用:光子被 原子核吸收,产生核反应
光子与物质的相互作用:光子被物 质吸收,产生光子计数信号
02 光子计数技术概述
定义和原理
光子计数技术:一种通过检测光子 数量来测量信号强度的技术
应用:广泛应用于光学、光电子学、 量子信息等领域
添加标题
添加标题添加标题添加 Nhomakorabea题原理:利用光电效应,将光子转换 为电信号,然后通过电子设备进行 计数

时间相关单光子计数法测量荧光寿命-2011

时间相关单光子计数法测量荧光寿命-2011

时间相关单光子计数法测量荧光寿命(一)实验目的与要求目的:1、了解时间相关单光子计数法测量荧光寿命的原理和方法2、学习时间相关单光子计数荧光光度计的使用方法要求:1、掌握时间相关单光子计数法测量荧光寿命的原理;2、理解荧光寿命测量在物质定性及定量分析中的应用;3、了解时间分辨荧光光光度计的基本组成,各部件的作用;4、学习利用Origin软件处理实验数据。

(二)实验原理1 时间相关单光子计数器工作原理TCSPC(Time-Correlated Single Photon Counting)是目前主要应用的荧光寿命测定技术。

1975 年由PTI(Photon Technology International) 公司首先商品化,此外,Edinburgh Instruments、IBH、HORIBA 等公司也在生产基于TCSPC 的时间分辨荧光光谱仪。

TCSPC 的工作原理如图1 所示,光源发出的脉冲光引起起始光电倍增管产生电信号,该信号通过恒分信号甄别器1 启动时辐转换器工作,时幅转换器产生一个随时间线性增长的电压信号。

另外,光源发出的脉冲光通过激发单色器到达样品池,样品产生的荧光信号再经过发射单色器到达终止光电倍增管,由此产生的电信号经由恒分信号甄别器2 到达时幅转换器并使其停止工作。

这时时幅转换器根据累积电压输出一个数字信号并在多道分析仪(Multichannel Analyzer) 的相应时间通道计入一个信号,表明检测到寿命为该时间的一个光子。

几十万次重复以后,不同的时间通道累积下来的光子数目不同。

以光子数对时间作图可得到如图2 所示直方图,此图经过平滑处理得到荧光衰减曲线。

图1 TCSPC 的工作原理简图图2 时间相关单光子计数2 荧光寿命及其含义假定一个无限窄的脉冲光(δ函数) 激发n 0个荧光分子到其激发态,处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。

假定两种衰减跃迁速率分别为Γ和k nr ,则激发态衰减速率可表示为)()()(t n k dtt dn nr +Γ-= 其中n (t ) 表示时间t 时激发态分子的数目,由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。

单光子实验PPT课件

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⑵暗计数
实际上,光电倍增管的光阴极和各倍增极还有热电子 发射,即在没有入射光时,还有暗计数(亦称背景计 数)。虽然可以用降低管子的工作温度、选用小面积 光阴极以及选择最佳的甄别电平等使暗计数率Rd降到 最小,但相对于极微弱的光信号,仍是一个不可忽视 的噪声来源。
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⑶累积信噪比
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⑶脉冲高度甄别器 脉冲高度甄别器的功能是鉴别输出光电子
脉冲,弃除光电倍增管的热发射噪声脉冲。 在甄别器内设有一个连续可调的参考压--甄
别电平Vh。
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如图所示,当输出脉冲高度 高于甄别电平Vh时,甄别器 就输出一个标准脉冲; 当输入脉冲高度低于Vh时, 甄别器无输出。 如果把甄别电平选在与图中 谷点对应的脉冲高度Vh上, 这就弃除了大量的噪声脉 冲,因对光电子脉冲影响较 小,从而大大提高了信噪比。 Vh称为最佳甄别(阈值)电平。
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⑷计数器(定标器)
计数器的主要功能是在规定的测量时间间隔内,把 甄别器输出的标准脉冲累计和显示。 为满足高速计数率及尽量减小测量误差的需要,要 求计数器的计数速率达到100MHz。 但由于光子计数器常用于弱光测量,其信号计数率 极低,故选用计数速率低于10MHz的定标器也可以满 足要求。
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四、光子计数器的误差及信噪比
测量弱光信号最关心的是探测信噪比(能测到的信 号与测量中各种噪声的比)。因此,必须分析光子 计数系统中各种噪声的来源。
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⑴泊松统计噪声
用光电倍增管探测热光源发射的光子,相邻的光子打 到光阴极上的时间间隔是随机的,对于大量粒子的统 计结果服从泊松分布。

【精品课件教案PPT】 单光子计数实验共21页

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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子

29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
【精品课件教案PPT】 单光子计数实 验
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——

单光子计数实验讲义

单光子计数实验讲义

单光子计数实验讲义一 实验目的1. 掌握使用光子技术的方法对微弱信号进行检测及实验的操作过程;2. 2.了解光子计数方法的基本原理光电倍增管(PMT )的工作原理。

二 实验仪器光源,PMT,制冷器,外光路,计算机。

三 实验原理在弱光信号检测中,当光强微弱到一定程度时,光的量子特征开始突出起来。

例如:He-Ne 激光光源,其每个光子的能量为3.19×10-19焦耳。

当光功率小于10-11瓦时,相当光子的发射率为108光子数/秒,即光子的发射周期约为10-8秒,刚好是PMT 输出脉冲可分辨的极限宽度(即PMT 响应时间)。

这样,PMT 的输出呈现出脉冲序列的特点,可测得一个个不重叠的光子能量脉冲。

光子计数器就是利用光信号脉冲和噪声脉冲之间的差异,如幅度上的差异,通过一定的鉴别手段进行工作,从而达到提高信噪比的目的。

单光子试验框图入图1所示。

(一)基本原理单光子计数法利用在弱光下光电倍增管输出信号自然离散化的特点,采用精密的脉冲幅度甄别技术和数字计数技术,可把淹没在背景噪声中的弱光信号提取出来。

当弱光照射到光电子阴极时,每个入射光子以一定的概率(即量子效率)使光阴极发射一个电子。

这个光电子经倍增系统的倍增最后在阳极回路中形成一个电流脉冲,通过负载电阻形成一个电压脉冲,这个脉冲称为单光子脉冲。

如图1所示,横坐标表示PMT 输出的噪声与单光子的幅度电平(能量),纵坐标表示其幅度电平的分布概律。

可见,光电子脉冲与噪声分布位置不同。

由于信号脉冲增益相近,其幅度相当好的集中在一个特定的范围内,光阴机反射的电子形成的脉冲幅度较大,图1单光子实验框图图2 PMT 输出脉冲分布而噪声脉冲则比较分散,它在阳极上形成的脉冲幅度较低,因而出现了“单光电子峰”。

用脉冲幅度鉴别器把幅度低于的脉冲抑制掉,只让幅度高于的脉冲通过就实现了单光子计数。

放大器的功能是把光电子脉冲和噪声脉冲线性放大,应友谊顶的增益,上升时间≤3ns,这就要求放大大器的通频带宽达到100MHz,并且有较宽的线性动态范围和较低的热噪声,经过放大后的信号要便于脉冲幅度鉴别器的鉴别。

单光子计数ppt

单光子计数ppt

4.光子计数器的组成 . 光子计数器的原理方框图如图4所示,各部分功能和主要要求如 下: (1)光电倍增管.用于光子计数的光电倍增管必须具有适合于 实验中工作波段光谱响应,要有适当的阴极面积,量子效率高, 暗计效率低,时间响应快,并且光阴极稳定性高. (2)放大器.放大器的作用是将光电倍增管阳极回路输出的光 电子脉冲(连同其他噪声脉冲)线性放大. (3)脉冲高度甄别器.脉冲高度甄别器有连续可调的阈电平, 称甄别电子.只有当输入脉冲的幅度大于甄别电子时,甄别器才 输出—个有一定幅度和形状的标准脉冲.在用于光子计数时.可 以将甄别电平调节到图4中单光电产峰的下限处. (4)计数器.计数器(或称定标器)的作用是将甄别器输出的脉冲 累计起来并予以显示. 5.光子计数器的曝声和信噪比 光子计数器的噪声来源主要为光子发射的统汁涨落.光阴极 和倍增极的热电子发射和脉冲堆积效应等.
单光子计数
在天文测光,大气测污、分子生物学、超高分辨率光谱学、非 线性光学等现代科学技术领域中,都涉及极微弱光信息的检测 问题.光子计数技术就是检测弱光信号的一种新技术.现代光 子计数技术的优点是: (1)有很高的信噪比.基本上消除了光电倍增管的高压直流插 电流和各倍增极的热电子发射形成的暗电流所造成的影响.可 以区分强度有微小差别的信号,测量精度很高. (2)抗漂移性很好.在光子计数测量系统中,光电倍增管增益 的变化,零点漂移和其他不稳定因素对计数影响不大,所以时 间稳定性好. (3)有比较宽的线性动态范围,最大计数率可达106s-1. (4)测量数据以数字显示,并可以数字信号形式直接输出给计 算机来说.在发光时各原于是相互独立的, 相继的两个光子打到光阴极上的时间间隔是随机的.按照统计规 律在一定的时间间隔t内发出的光子数服从泊松分布. (2)暗计数噪声.由于光电倍增管的光阴极和各倍增极有热电子 发射.即使入射光强为零时,还有暗计数,电称本底计数. 光子计数器可以采用扣除本底计数的工作方式,即在两个相等 的时间间隔t内,分别测 量本底计数Nd和信号与本底的总计数Nt,设信号计数为Ns,则
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相对均匀的组织μs’可视为常数[2]
时间相 关单光 子计数
R
μa
光学特性
主要应用
乳房层析成像 例:乳腺癌检测[8]
脑成像 例:早产儿血样动力变化成像[9]
肌肉与骨骼的研究 例:骨骼的光学实验,肌肉组织中的血流动力学 和氧动力学的检测(例:心肌细胞动力研究[10])
乳房层析照相原理图
光电倍增管(PMT)在不同光输入 时的输出 [1]
(a)输入光较强时PMT 输出有涨落的直流量。
(b)输入光较弱时PMT 输出光电流不再是连 续的。
(c)输入光极弱时PMT 输出离散的脉冲。
单光子计数器框图[1]
TCSPC 实验方框图[3]
纳秒闸控 放电灯
光电 倍增管 放大器
甄别器
计算机
激光 单色仪
时间相关单光子计数(TCSPC)技术 原理及应用
信息工程学院
主讲人:Alen Fielding
目录
1 时间相关单光子计数(TCSPC)技术简介 2 光子计数技术 3 单光子计数器框图 4 TCSPC 实验方框图 5 TCSPC 经典工作方式和原理图 6 时间相关单光子计数技术的应用
如何测量荧光寿命?
1. 时间相关单光子法 2. 调相法 3. 闪频法
有单色仪的荧光寿命光谱仪
计算方法[5]
处于激发态的荧光分子在退激发到基态的过程中 发射荧光释放能量,激发态荧光团荧光强度的衰 减用数学式表达为单指数函数:
I (t) I0 exp( t / τ)
荧光寿命原理图
τ (t 2 - t1 ) / ln (I1 / I 2 )
光子计数技术
光子计数技术也就是光电子计数,是一种计 量离散的光子脉冲的数字技术。它所探测光电流 强度比光电检测器本身在室温下的热噪声水平 (10-14W)还要低,用通常的直流检测方法是不 能把这种湮没在噪声中的信号提取出来。光子计 数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自 然离散的特点,采用脉冲甄别技术和数字计数技 术把极其弱的信号识别并提取出来。
[3] W. Becker, A. Bergmann, C. Biskup, T. Zimmer, N. Klker, K. Benndorf,Multiwavelength TCSPC lifetime imaging, Proc. SPIE 4,620 79������ 84 (2002)
[4]房喻.荧光寿命测定的现代方法与应用[J].化学通 报,2001,64(10)
左图:X光照片 右图光学照片脑成像原理图优点
测量结果受光电探测器的漂移、系统增益变化以 及其他不稳定因素的影响较小。
消除了大部分探测器热噪声的影响,提高了测量 结果的信噪比。
有比较宽的线性动态区 在乳腺检查方面与现有的X-CT、磁共振成像(MRI)
等相比,DOT系统具有无损、低价、功能成像等。
光稳定性得到增强。
扩散光学层析成像(DOT)
1. 什么是扩散光学层析成像? 2. 基本原理是什么? 3. 主要应用有那些? 4. 优点
什么是扩散光学层析成像
扩散光学层析成(DiffuseOpticalTomography,DOT) 就是利用光与生物组织生理指标密切而灵敏的联 系,通过对组织体穿透能力较强的近红外光照射组 织体,由光电探测阵列采集漫射(扩散)光并取相关 算法反推光学参数空间分布进而反映关联生理变 化。
基本原理
光子入射到生物组织中,其经历伴随有反射、吸 收、散射和透射等过程。
光子在组织中的传输大多是基于传输理论。在传 输理论中,主要采用吸收系数、散射系数、各向 异性因子等来描述组织的光学特性。这些组织光 学特性参数是激光诊断、激光治疗、光剂量学等 理论和临床实践的基础。
什么样的?
红外线
应用
1. 由于荧光分子与溶剂的相互作用、构象变化以及与 蛋白、缩氨酸和脂质等的不同结合状态而引起的荧 光寿命变化。
2. 荧光分子的寿命随其周围环境的折射率而变化。 3. 压力对荧光寿命的影响在。 4. 电子和质子传递与荧光寿命的关系。 5. 光动力学治疗的相关研究. 6. 金属纳米颗粒结合后,荧光染料的辐射衰减速率和
研究荧光寿命有什么意义?
荧光物质的荧光寿命不仅与自身的结构而且与其所 处微环境的极性、粘度等条件有关,因此通过荧光 寿命测定可以直接了解所研究体系发生的变化。荧 光现象多发生在纳秒级,这正好是分子运动所发生 的时间尺度,因此利用荧光技术可以 “看” 到许 多复杂的分子间作用过程,例如超分子体系中分子 间的簇集、固液界面上吸附态高分子的构象重排、 蛋白质高级结构的变化等[4]。
多光谱荧光寿命实验[2]
通常情况下为了避免光漂白效应,总的激光剂量 不可能太大,而且研究对象的荧光也可能发生动 态变化,此外,作为一种检测、诊断或治疗手法 应用到病人身上,激光功率还受到激光安全方面 的限制。因此用单色仪进行扫描获得时间分辨荧 光常常是不太可取的方法,此时要记录多个波段 的衰减曲线。
3.其他应用
1.光谱仪 成果:
亚纳秒荧光测量系统(中国科学院长春光学机械与物理研究所 2004) 皮秒时间相关单光子计数光谱仪研制(中国科学院长春光学机 械与物理研究所2003) 应用:
广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车制造、有色、 航空航天、兵器、化工等领域的生产过程控制,中心实验室成 品检验等,可用于Fe、Al、Cu、Ni、Co、Mg、Ti、Zn、Pb等 多种金属及其合金样品分析。可对片状、块状以及棒状的固体 样品中的非金属元素(C、P、S、B等)以及金属元素进行准 确定量分析。
[5]刘立新,屈军乐,林子扬等.荧光寿命成像及其在生物医学 中的应用[J].深圳大学学报(理工版),2005,22(2)
[6]张丽敏.时域荧光扩散光层析的基本理论与实验研究 [D].2009.
[7]覃东利.时间分辨组织体光学参数测量及扩散光学成 像实验研究[D].2007. [8]刘维.用于乳腺扩散光学层析成像的多通道光子计数 系统的设计[D].2007. [9]高峰,杨芳,和慧园.早产儿大脑血氧动力变化的二维 扩散光学层析技术[A].2007年中国科学技术协会年会论 文集[C].2007. [10]程颖,任明明,Poirier N等.心肌细胞NAD(P)H荧光 成分分析法监测心脏移植排斥反应[J].中国胸心血管外 科临床杂志,2009,16(6)
组织体
光学特性
扩散光 光学参数
如何 ?
各种组织成分的吸收光谱
从图中可以看到大约在 650-900nm有一个吸收 窗口,在这个波段内对 光的吸收很少,因此, 可以对组织用近红外进 行照射,此时可以光子 可以透过组织并探测到。
扩散光扩散方程[7]
其中: μa是散射系数, g是向异性因子, μs’是约化 散射系数μeff是衰减系数,I0是初始光源强度,R漫 射(反射)光强度,ρ光源到探测器距离,zo,zb, μeff,rl,r2都是μa,μs’的函数。
样品
荧光 单色仪
光电 倍增管
放大器
延时器
STOP
START
TAC
甄别器
A/D
多通道 分析仪
显示器
TCSPC 经典工作方式[1]
TCSPC原理及原理图[2]
基本原理:用一个窄光脉冲激发 样品, 然后检测样品所发射的第 一个荧光光子到达光信号接收器 的时间。由TAC将此时间成比例 的转化为相应的电压脉冲,再将 此电脉冲通过AD转换通入多通 道分析器[3],在多通道分析器中, 这些输出脉冲均依次送人各通道 中累加贮存。就获得了与原始波 形一致的直方图。在某一时间间 隔内检测到光子的几率与荧光发 射强度成正比例, 重复多次测量 得到荧光强度衰变的规律。
时间相关单光子计数(TCSPC)技术 简介
时间相关单光子计数技术首先由 Bollinger、 Bennett、Koechlin 三人在六十年代为检测被射 线激发的闪烁体发光而建立的,后来人们把它应用 到荧光寿命的测量。它的优点如下:时间分辨本 领好, 灵敏度高,测量精度高,动态范围大,输出数 据数字化,便于计算机存贮和处理等。在近代物理、 化学、生物等领域中获得了广泛的应用, 特别是 在研究发光动力学方面更有它特殊用途.
2.窄脉冲激光在GI-POF光纤中的特性测量 3.全数字高精度激光测距系统的设计与实现 4.激光扫描显微技术
参考文献:
[1]王静怡.多通道时间相关单光子计数DOT/FMT系统集成和操 作平台开发[D].2009.
[2] W. Becker .Advanced Time-Correlated Single Photon Counting Techniques[M] .(2009)
时间相关单光子计数技术的应用
一.荧光寿命实验 二.扩散光学层析 三.其他应用
荧光寿命实验
1. 什么是荧光?什么是荧光寿命? 2. 研究荧光寿命有什么意义? 3. 如何测量荧光寿命? 4. 有什么应用?
什么是荧光?什么是荧光寿命?
当某种物质被一束激光激发后,该物质的分子吸收 能量后从基态跃迁到某一激发态上,再以辐射跃迁 的形式发出荧光回到基态.当激发停止后,分子的荧 光强度降到激发时最大强度的1/e所需的时间称为 荧光寿命,它表示粒子在激发态存在的平均时间, 通常称为激发态的荧光寿命。
双色分光镜多波长探测侧系统
多波长荧光实验
对若丹明6G和荧光素的混合物,同时记录得到的荧 光强度随时间和波长变化的曲线
时间相关单光子技术测荧光寿命的 优缺点
优点:在于灵敏度高、 测定结果准确、 系统误
差小, 是目前最流行的荧光寿命测定方法。
缺点:但是这种方法所用仪器结构复杂、 价格 昂贵、 而且测定速度慢, 无法满足某些特殊体系 荧光寿命测定的要求。
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