CN112798570A - 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置 - Google Patents

一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112798570A
CN112798570A CN202110158690.3A CN202110158690A CN112798570A CN 112798570 A CN112798570 A CN 112798570A CN 202110158690 A CN202110158690 A CN 202110158690A CN 112798570 A CN112798570 A CN 112798570A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
fluorescence
detected
pulse
trigger signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110158690.3A
Other languages
English (en)
Inventor
樊逢佳
李波
宋杨
徐淮豫
杜江峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology of China USTC
Original Assignee
University of Science and Technology of China USTC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology of China USTC filed Critical University of Science and Technology of China USTC
Priority to CN202110158690.3A priority Critical patent/CN112798570A/zh
Publication of CN112798570A publication Critical patent/CN112798570A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本公开提供一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，包括：中控单元，用于发出触发信号，所述触发信号包括第一触发信号、第二触发信号、以及第三触发信号；脉冲发生器，用于在第一触发信号作用下，生成脉冲电流，所述脉冲电流作用于待测样品；激光器，用于在第二触发信号作用下，发出与所述脉冲电流同频率的脉冲激光；数据采集单元，用于对所述脉冲激光进行处理后照射待测样品，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光后，将所述样品荧光转换为样品荧光强度电信号；以及数据处理及成像单元，用于对所述样品荧光强度电信号进行处理获得样品荧光寿命图像。

Description

一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置
技术领域
本公开涉及荧光寿命探测技术领域，尤其涉及一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置。
背景技术
荧光物质可以吸收照射在其上的光子，使得基态电子被激发致激发态。而处于激发态的电子受到微小扰动时会以自发辐射跃迁和无辐射跃迁两种形式回到基态，而荧光物质的荧光寿命主要由自发辐射跃迁寿命和无辐射跃迁寿命来决定。
荧光物质的荧光寿命是指在激发停止时荧光物质的荧光强度下降到荧光最大强度的1/e所需要的时间。而我们可以从荧光寿命获得载流子的动力学过程，以及辐射寿命、非辐射寿命，能量转移等信息。并且相较于光致发光光强，荧光寿命不受激发光强的影响，因而可以更为准确的获得荧光物质发射荧光时的信息。
目前已有测量荧光寿命的方法有时间相关单光子计数方法(time-correlatedsingle-photon counting，TCSPC)，闪频技术(strobe techniques)，相调制法(phasemodulation methods)，条纹相机(streak cameras)，上转换法(up-conversion methods)。TCSPC是目前主要应用的荧光寿命测定技术。荧光寿命通常在皮秒到微秒量级，在如此短的时间尺度上测量，TCSPC技术是最为成熟准确的测试手段。
而荧光寿命会受到温度，环境，带电性，及外场的影响而发生变化。可以通过分析荧光寿命随这环境、温度、带电性和外场等因素变化时的变化信息来获得荧光物质随着上述条件变化时的理化性质变化信息。
在LED、电致激光、光探测器和太阳能电池等领域中需要电流激发，电流激发时样品理化性质随着电流注入的瞬时变化在研究此类器件原理及改善器件性能方面极其重要，然而目前还没有一个有效的手段来获取电流注入时上述领域样品的理化性质瞬时变化信息。
常规测试上述邻域的发光寿命的方法有TCSPC技术和瞬态电致发光(Transientelectroluminescence，Tr-EL)，TCSPC测荧光寿命及Tr-EL装置的工作原理如下：TCSPC测荧光寿命采用脉冲激光激发样品，使其从基态跃迁到激发态，并通过APD(Avalanche PhotoDiode，雪崩二极管)或PMT(Photomultiplier Tube，光电倍增管)收集不同时刻荧光强度信息，通过计数器收集并存储，通过数据处理获得待测样品的荧光寿命信息；Tr-EL装置为脉冲电信号激发，通过APD或PMT收集不同时刻电致发光强度信息，并通过计数器采集及存储，经过数据处理获得待测样品瞬态电致发光信息。但是TCSPC测荧光寿命装置受限于器激发方式为光激发，难以获得由电极注入载流子时样品的激子信息，也无法得知单电子或单空穴注入时载流子或激子信息；而Tr-EL受限于其只能测试不同时刻电致发光样品的光强信息，无法获得单一时刻载流子注入时的样品理化性质变化，同时也无法测试电激发下待测样品不发光的载流子注入不同时刻的理化性质变化。但是在LED、电致激光、光探测器及太阳能电池等器件的研究中，对于载流子注入不同时刻样品带电情况，激发态动力学受注入载流子影响，载流子扩散，缺陷态填充等信息对反应上述器件性能极为重要。由此本发明提供一种探测脉冲电流激发前后不同时刻荧光寿命变化装置，所述装置特征在与使用电激发结合光探测荧光寿命的方式，通过延时装置调整脉冲电流信号与脉冲光信号的时间差，采集脉冲电流信号与脉冲光信号的不同时间差下样品荧光寿命信息。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题，本公开提供了一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，以缓解现有技术中无法有效获取电流注入时LED、电致激光、光探测器和太阳能电池等样品的理化性质瞬时变化信息等技术问题。
(二)技术方案
本公开提供了一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，包括：
中控单元，用于发出触发信号，所述触发信号包括第一触发信号、第二触发信号、以及第三触发信号；
脉冲发生器，用于在第一触发信号作用下，生成脉冲电流，所述脉冲电流作用于待测样品；
激光器，用于在第二触发信号作用下，发出与所述脉冲电流同频率的脉冲激光；
数据采集单元，用于对所述脉冲激光进行处理后照射待测样品，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光后，将所述样品荧光转换为样品荧光强度电信号；以及
数据处理及成像单元，用于对所述样品荧光强度电信号进行处理获得样品荧光寿命图像。
在本公开实施例中，所述数据采集单元包括：
显微成像系统，用于将所述脉冲激光进行处理后照射所述待测样品，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光；
光电探测器，用于接收所述样品荧光，并将其转化为荧光强度电信号；以及
计数器，用于对所述荧光强度电信号进行及储存。
在本公开实施例中，所述显微成像系统对所述脉冲激光进行处理后照射待测样品，所述待测样品被所述脉冲电流作用前产生的样品荧光为第一荧光，所述待测样品被所述脉冲电流作用后产生的样品荧光为第二荧光。
在本公开实施例中，所述显微成像系统包括：
凸透镜组，能够将所述脉冲激光转换为平行光并发出；
二向色镜，用于接收所述平行光并将其反射；
物镜，用于接收所述二向色镜反射的平行光，将其聚焦并照射于待测样品上，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光；
滤波片，能够通过待测样品发出的光的波长相同的光，用于过滤杂散光及激光信号，只通过所述样品荧光波长的光；以及
凸透镜，用于将透过滤波片的未样品荧光聚焦于光纤，并通过所述光纤将所述样品荧光传输至光电探测器。
在本公开实施例中，所述显微成像系统还包括：
目镜，用于配合可移动反射镜观测物镜聚焦于待测样品的状态。
在本公开实施例中，所述脉冲发生器在第一触发信号的作用下能够发出不同频率、不同大小及形状的脉冲电流。
在本公开实施例中，所述激光器为频率可调的短脉冲激光器。
在本公开实施例中，所述中控单元中设有延时装置，所述延时装置用于调节第一触发信号与第二触发信号之间的时间差。
在本公开实施例中，所述延时装置，还用于调控发送第三触发信号至计数器，协调各部件运作。
在本公开实施例中，所述延时装置为光学延时器或者电子板卡延时器。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本公开一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
(1)实现了对脉冲电流激发样品时的电流注入瞬时寿命的测量；
(2)实现了电激发样品的对电流响应过程的测量；
(3)实现了无论电激发下样品发光或者不发光，都可以获取样品在脉冲电流激发时的荧光寿命变化；以及
(4)能够获得样品脉冲电流激发的瞬时理化性质改变信息。
附图说明
图1为本公开实施例用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置的组成示意图。
图2为本公开实施例用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置的数据采集单元光路图。
图3为本公开实施例用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置的脉冲序列图。
具体实施方式
本公开提供了一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，所述荧光寿命探测装置可探测脉冲电流激发过程中各个时刻荧光寿命，是一种电激发光探测荧光寿命的装置，适用于LED，电致激光、光探测器和太阳能电池等领域中器件的电响应过程的荧光寿命变化探测。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
在本公开实施例中，提供一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，如图1所示，所述荧光寿命探测装置，包括：中控单元，用于发出触发信号；脉冲发生器，用于接收中控单元发出的第一触发信号并在其作用下，生成脉冲电流，所述脉冲电流作用于待测样品；激光器，用于接收中控单元发出的第二触发信号并在其作用下，发出与脉冲电流同频率的脉冲激光，所述脉冲激光作用于待测样品；数据采集单元，用于对所述脉冲激光进行处理后形成聚焦光信号照射待测样品，用于接收中控单元发出的第三触发信号并在其作用下，采集所述待测样品在脉冲电流未激发时，所述脉冲激光作用后的未激发荧光，与在脉冲电流激发时，所述脉冲激光作用后的激发荧光，并将所述未激发荧光和所述激发荧光处理为未激发荧光寿命电信号数据和激发荧光寿命电信号数据；以及数据处理及成像单元，用于对所述未激发荧光寿命电信号数据和所述激发荧光寿命电信号数据处理获得未激发荧光寿命图像和激发荧光寿命图像。
在本公开实施例中，所述数据采集单元包括：显微成像系统，用于采集所述样品荧光，并将其形成未激发荧光信号或激发荧光信号；光电探测器，用于接收所述未激发荧光信号或所述激发荧光信号，并将其转化为所述未激发荧光寿命电信号和所述激发荧光寿命电信号；计数器，能够接收所述未激发荧光寿命电信号和所述激发荧光寿命电信号，将其整理为所述未激发荧光寿命电信号数据和所述激发荧光寿命电信号数据，并将其记录及储存。
进一步地，所述光电探测器可以为APD或PMT。
在本公开实施例中，所述显微成像系统包括：凸透镜组，能够将激光器发出脉冲激光转换为平行光并发出；二向色镜，用于接收所述平行光并将其反射；物镜，用于接收所述二向色镜反射的平行光，将其聚焦并照射于待测样品上，使所述待测样品发出所述激发荧光；滤波片，能够通过待测样品发出的光的波长相同的光，用于过滤由所述待测样品发出并透过所述物镜及所述二向色镜的样品荧光中的杂散光；凸透镜，用于将透过滤波片的样品荧光聚焦于光纤，并通过所述光纤将所述样品荧光形成所述未激发荧光信号或激发荧光信号。
进一步地，所述显微成像系统还包括：目镜，用于通过可移动反射镜观测物镜聚焦于待测样品的状态。
在本公开实施例中，所述脉冲发生器在第一触发信号的作用下能够发出不同频率、不同大小及形状的脉冲电流。
在本公开实施例中，所述激光器为频率可调的短脉冲激光器。
在本公开实施例中，所述中控单元中设有延时装置，所述延时装置用于调节第一触发信号与第二触发信号之间的时间差。
进一步地，所述延时装置为光学延时器或者电子板卡延时器。延时装置可通过光学延时台或者电子学板卡实现，所述延时装置用于调节第一触发信号(或者电流脉冲信号)与第二触发信号(或脉冲光信号)之间的时间差，从而测试脉冲电流作用不同时刻的样品荧光寿命信息；同时分时发送第三触发信号至计数器，获得不同时刻荧光强度的电信号数据，并协调各部件运作。
在本公开实施例中，脉冲电流作用前后设定时刻脉冲光激发测样品时的荧光寿命，再由中控系统中延时装置实现脉冲电流与脉冲光的时间差，并在进行以上测脉冲电流作用下的荧光寿命，以此来获得脉冲电流激发的不同时刻荧光寿命的信息，并由数据处理及成像单元画出待测样品在脉冲电流作用不同时刻荧光寿命的二维图像。
所述显微成像系统，包括：凸透镜组，能够将激光器发出脉冲激光转换为平行光并发出；二向色镜，用于接收所述平行光并将其反射；物镜，用于接收所述二向色镜反射的平行光，将其聚焦并照射于待测样品上，使所述待测样品发出所述激发荧光；滤波片，能够通过待测样品发出的光的波长相同的光，用于过滤由所述待测样品发出并透过所述物镜及所述二向色镜的样品荧光中的杂散光；凸透镜，用于将透过滤波片的样品荧光聚焦于光纤，并通过所述光纤将所述样品荧光形成所述未激发荧光信号或激发荧光信号。
在本公开实施例中，所述脉冲发生器能在所述第一触发信号下产生不同大小、脉宽及频率的方形或者其他类型的脉冲电流信号作用于待测样品。
在本公开实施例中，所测待测样品为电激发样品，其被置于样品台，并连接脉冲发生器的输出端，被脉冲电流激发。
所述激光器为频率可调短脉冲激光器。
所述第一触发信号、第二触发信号、第三触发信号频率相同。
在本发明实施例中，所述数据采集单元，包括：显微成像系统，如图2所示，包括：凸透镜组，所述凸透镜组用于将激光器发出的脉冲光信号转化成平行光；物镜，所述物镜被用于将平行光聚焦并照射于样品上，并同时将样品发光收集；二向色镜，所述二向色镜用于将凸透镜组转化的平行光反射至物镜，并可透过物镜收集的样品发光；滤波片，所述滤波片用于过滤杂散光及激光信号，只通过待测样品发光波长的光；目镜，所述目镜用于观测物镜是否聚焦在样品之上；
在本发明实施例中，APD或者PMT，用于将脉冲电流作用前后不同时刻的荧光寿命信号收集并转化为电信号，并处理为不同时刻荧光寿命的电信号数据；以及计数器用于对上述电信号进行计数并储存。
在本发明实施例中，所述数据采集单元还包括凸透镜、光纤等光学元件；
在本发明实施例中，所述中控单元中设有延时装置，延时装置可通过光学延时或者电子学板卡实现，所述延时装置用于调节第一触发信号与第二触发信号之间的时间差，以此获得脉冲电流作用的不同时刻待测样品的荧光寿命信息；同时分时发送第三触发信号至计数器，获得不同时刻荧光强度的电信号数据，并协调各部件运作。
以上为脉冲电流作用前后某时刻光激发采集的荧光寿命信息，再由中控单元中延时装置实现脉冲激光与脉冲电流的时间差，实现脉冲电流激发的不同时刻脉冲光激发的荧光寿命信息。
再由数据处理及成像单元对计数器存储电信号处理，并成脉冲电流作用不同时刻荧光寿命图像。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置有了清楚的认识。
综上所述，本公开提供了一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，该装置采用脉冲电流激发与TCSPC技术结合的方式，实现了对脉冲电流激发样品时的电流注入瞬时寿命的测量，本发明适用于电激发样品的对电流响应过程的测量，本发明的一个特点在于，无论电激发下样品发光或者不发光，都可以获取样品在脉冲电流激发时的荧光寿命变化，并通过分析来获得样品脉冲电流激发的瞬时理化性质改变信息。与传统的荧光寿命测试装置及Tr-EL测试装置不同，所述装置使用脉冲电流作为激发源，结合光学或者电子延时的脉冲激光，采集电激发后不同时刻的荧光寿命信息，该发明适用于研究LED、电致激光、光探测器和太阳能电池等器件的电注入过程中，载流子的扩散、激子动力学及载流子动力学等信息。其也可测试单电子、单空穴注入不同时刻的荧光寿命，并可通过分析荧光寿命变化研究待测样品在载流子注入过程中缺陷态，带电等信息。也能够测试电激发下不发光情况下的荧光寿命变化，并可通过分析变化获得载流子注入时样品的带电，载流子扩散等信息。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置，包括：
中控单元，用于发出触发信号，所述触发信号包括第一触发信号、第二触发信号、以及第三触发信号；
脉冲发生器，用于在第一触发信号作用下，生成脉冲电流，所述脉冲电流作用于待测样品；
激光器，用于在第二触发信号作用下，发出与所述脉冲电流同频率的脉冲激光；
数据采集单元，用于对所述脉冲激光进行处理后照射待测样品，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光后，将所述样品荧光转换为样品荧光强度电信号；以及
数据处理及成像单元，用于对所述样品荧光强度电信号进行处理获得样品荧光寿命图像。
2.根据权利要求1所述的荧光寿命探测装置，其中，所述数据采集单元包括：
显微成像系统，用于将所述脉冲激光进行处理后照射所述待测样品，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光；
光电探测器，用于接收所述样品荧光，并将其转化为荧光强度电信号；
计数器，用于对所述荧光强度电信号进行及储存。
3.根据权利要求2所述的荧光寿命探测装置，其中，所述显微成像系统对所述脉冲激光进行处理后照射待测样品，所述待测样品被所述脉冲电流作用前产生的样品荧光为第一荧光，所述待测样品被所述脉冲电流作用后产生的样品荧光为第二荧光。
4.根据权利要求2所述的荧光寿命探测装置，其中，所述显微成像系统包括：
凸透镜组，能够将所述脉冲激光转换为平行光并发出；
二向色镜，用于接收所述平行光并将其反射；
物镜，用于接收所述二向色镜反射的平行光，将其聚焦并照射于待测样品上，并收集所述待测样品被所述脉冲电流作用前后产生的样品荧光；
滤波片，能够通过待测样品发出的光的波长相同的光，用于过滤杂散光及激光信号，只通过所述样品荧光波长的光；
凸透镜，用于将透过滤波片的未样品荧光聚焦于光纤，并通过所述光纤将所述样品荧光传输至光电探测器。
5.根据权利要求4所述的荧光寿命探测装置，其中，所述显微成像系统还包括：
目镜，用于配合可移动反射镜观测物镜聚焦于待测样品的状态。
6.根据权利要求1所述的荧光寿命探测装置，其中，所述脉冲发生器在第一触发信号的作用下能够发出不同频率、不同大小及形状的脉冲电流。
7.根据权利要求1所述的荧光寿命探测装置，其中，所述激光器为频率可调的短脉冲激光器。
8.根据权利要求1所述的荧光寿命探测装置，其中，所述中控单元中设有延时装置，所述延时装置用于调节第一触发信号与第二触发信号之间的时间差。
9.根据权利要求8所述的荧光寿命探测装置，其中，所述延时装置，还用于调控发送第三触发信号至计数器，协调各部件运作。
10.根据权利要求8或9所述的荧光寿命探测装置，其中，所述延时装置为光学延时器或者电子板卡延时器。
CN202110158690.3A 2021-02-04 2021-02-04 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置 Pending CN112798570A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110158690.3A CN112798570A (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110158690.3A CN112798570A (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112798570A true CN112798570A (zh) 2021-05-14

Family

ID=75814389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110158690.3A Pending CN112798570A (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112798570A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117388248A (zh) * 2023-12-11 2024-01-12 杭州创锐光测技术有限公司 一种瞬态成像系统与方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117388248A (zh) * 2023-12-11 2024-01-12 杭州创锐光测技术有限公司 一种瞬态成像系统与方法
CN117388248B (zh) * 2023-12-11 2024-03-19 杭州创锐光测技术有限公司 一种瞬态成像系统与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10274551B2 (en) Magnetometer sensor with negatively charged nitrogen-vacancy centers in diamond
US20180122848A1 (en) Systems and methods for imaging using single photon avalanche diodes
Biskup et al. Multi‐dimensional fluorescence lifetime and FRET measurements
CN110582833B (zh) 试样检查装置及试样检查方法
WO2008019448A1 (en) Time gated fluorescent flow cytometer
CN103080730B (zh) 载流子寿命的测定方法以及测定装置
US20080265177A1 (en) Fluorescence Detection
CN112067963B (zh) 一种电致发光器件工况原位分析系统及分析方法
CN105300949A (zh) 一种荧光寿命测量方法及装置
US20070057198A1 (en) Apparatus for and method of measuring flourescence lifetime
CN109791109A (zh) 荧光寿命传感器模块和使用传感器模块确定荧光寿命的方法
Jin et al. How to build a time‐gated luminescence microscope
JP2022177011A (ja) 高速高分解能の顕微鏡検査方法、および高速高分解能の顕微鏡
CN108463714A (zh) 用于测量电子激发态的平均寿命的发射寿命测量方法和设备
CN112798570A (zh) 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置
JP2003344284A (ja) 蛍光寿命分布画像測定装置およびその測定方法
CN108051413A (zh) 一种脉冲光激发的光致发光光谱测量系统
CN214427280U (zh) 一种用于脉冲电流激发的荧光寿命探测装置
CN110178016A (zh) 用于测量荧光寿命的装置和方法
JP2005091701A (ja) 蛍光顕微鏡及び蛍光顕微鏡の励起光源制御方法
CN112683797B (zh) 一种脉冲电流激发的瞬态吸收光谱仪
CN215931623U (zh) 一种光电材料与器件表征系统
CN111664951B (zh) 皮秒分辨单光子弱信号测量装置及测量方法
CN208752008U (zh) 一种高通量测量荧光磷光寿命的转盘和装置
CN208654031U (zh) 一种荧光物质检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination