TCSPC技术在荧光寿命成像显微镜中的应用荧光寿命成像显微镜(FLIM)利用荧光的寿命特性，因其对分子环境和分子构象变化的高度敏感性而得到广泛应用。FLIM已广泛应用于研究细胞代谢的自荧光分子成像。自荧光分子的FLIM以非破坏性的方式提供了对细胞健康的独特见解，经常用于研究活体动物。FLIM有利于探测荧光团的分子环境，以了解光强测量无法阐明的荧光团行为。图1中概述了时域和频域的FLIM测量，并在下面进行详细描述。简单地说，时域荧光寿命测量使用短脉冲光进行激发(相对于样品的寿命较短)，然后直接(即通过门控检测或脉冲采样)或使用时间分辨电子技术记录荧光分子的指数衰减如图1(a)及1(b)。另外，频 ...
荧光的产生与荧光寿命检测原理当处于基态的分子(图1中的S0表示)吸收的光能量等于或大于较高能级的光(S1;S2;:::;Sn)，电子在短时间内被激发到更高的能级。电子将经历振动弛豫到激发态的最低振动水平(记为S1)，这是一种称为内转换的非辐射过程。从S1电子态，分子通过辐射或非辐射过程回到基态。图1表示了在这些能级中发生的不同发光现象。荧光是分子(荧光团)通过发射可检测的光子(时间尺度为)衰减到基态的辐射过程。荧光发射发生在激发电子能级最低的位置(S1)。这种来自最低激发电子能级的强制发射确保了发射光谱保持不变，并且与激发波长无关。由于振动弛豫和内部转换中的能量损失，发射的荧光光子的能量较低( ...
，拉曼光谱和荧光光谱等弱强度效应可以用于许多分析应用。拉曼测量的实验限制之一是光谱仪本身。特别是在拉曼光谱中，携带被分析物所需“信息”的光信号非常微弱，在测量时需要特别注意。光谱学是研究相互作用强度与波的波长、频率或势能的关系的许多方法中的任何一种。光谱学通常需要产生一个“探测信号”，该信号具有与每个波长或频率替补相对应的频率成分。然而，在拉曼光谱学中，被探测的材料内部产生了多个频率分量，这些频带就是所谓的“拉曼模”。近红外光谱当然是在E/M光谱的近红外区域进行的光谱分析。与光谱的其他区域相比，近红外有几个优点。首先，近红外区域的固态激光源表现理想，特别是通常表现出“时空”相干性，这些源可以“ ...
用SPAD512S在3D成像中的应用在从空间成像到生物医学显微镜、安全、工业检查和文化遗产等众多领域，对快速、高分辨率和低噪声3D成像的要求非常高。在这种情况下，传统的全光成像代表了3D成像领域较有前景的技术之一，因为其较高的时间分辨率：3D成像是在30M像素分辨率下每秒7帧的单次拍摄中实现的，对于1M像素分辨率为每秒180帧；无多个传感器，近场需要耗时的扫描或干涉技术。然而常规全光成像导致分辨率损失，这通常是不可接受的。我们打破这种限制的策略包括将一个全新的和基础性的采用上一代硬件和软件解决方案。基本思想是通过使用新型传感器来利用存储在光的相关性中的信息实现一项非常雄心勃勃的任务的测量协议： ...
管中的液体和荧光测量。首先，我们简要地讨论了这个过程，并展示了一些可能的测试设置，以测量透过率的光学配置。其次，我们指出如何调整光源和光谱测量引擎，以适应特定的透过率测量应用。二．透过率的测量2.1 测量程序和设置透射测量程序通常包括两个步骤:通过测量没有物体或材料的参考标准光源来收集基线和使用物体或材料进行测量。这些测量之间的偏差决定了给定物体的光谱透过率特性。本章解释了透过率测量的一般方面。对于透射率测量，需要一个探测器和参考标准光源来测量物体的透射率。例如，这个参考光源可以是LED或卤素光源。可以使用各种光源来匹配被测物体的光谱特性:光源应在任何时候发出被测物体的整个所需波长范围。在没有 ...
后端，并轰击荧光屏，再激发出光子，即可实现电光转换。于是，荧光屏上的目标图像可以通过目镜被人眼所观察。可见，在这种光学系统中，应当使光电阴极对不同的视场接受的光照比较均匀，所以成像物镜应尽量设计成像方远心光学系统。对于目镜来说，荧光屏可以看成是自身发光的图像，孔径光阑只要与眼瞳匹配即可。被动式红外系统本身不带有红外光源，而是直接探测目标发出的红外辐射。凡是绝对零度以上的物体都会发出红外线，但由于不同的物体之间、物体的不同部位、以及物体与环境之间温度不同，发射的红外线的波长和强度也就各不相同。温度较低的物体发出的红外线主要分布于远红外区，而温度较高的热源如发动机等发出的红外辐射波长在中红外区，辐 ...
机和空间编码荧光光谱成像，到它们作为计算机控制的反射孔的使用许多光学应用集中在亮场和荧光显微镜上，其中DMD可以以图1b,d,f所示的理想方式修改光场，以提高测量的速度或空间分辨率等方面。SLM在其他光学传感领域的使用先于它们在拉曼光谱中的使用，这通常需要高保真的光学元件来实现有效的激发(图2)。与拉曼光谱相关的空间光调制的类型说明。常见的例子包括激发束横截面、光谱分散激发脉冲或光谱调制光探测。图案可以包括全息、空间或光谱调制的图案。这些调制的结果包括多点照明或空间/光谱调制。其他类型的调制也可能实现。LC-SLM在光学系统中放置位置的重要性。然而，随着SLMs光学吞吐量的提高，激光激发和拉曼 ...
轮机)或发出荧光的活细胞等现象。与所要求的亮度相应的辐射水平会引起物体不可接受的升温。如果图像信号因为高帧率而变得太低了怎么办？相机噪声将是一个额外的问题。幸运的是，对于这些问题有一个高科技的解决方法：像增强器。在图像投影到高速相机的图像传感器之前，使用增强器来增强图像。增强后的图像所产生的传感器信号通常比不使用像增强器时高10000倍——在这个过程中，信号高于相机的噪声水平。像增强器是如何工作的?像增强器是一个真空管，输入端为光电阴极，中间为微通道板（MCP），输出端为荧光屏，如图1所示。光子的处理过程如下:1.图像被投射到光电阴极上。光电阴极将入射的光（光子）转换成电子。电子在真空管中发射 ...
有一部分参量荧光）。图1.光参量振荡器示意图OPO一个很大的优势在于其信号光和闲散光可以在很大范围内变化，二者之间的关系由相位匹配条件决定。因此可以得到普通激光器很难或者不能产生的波长（例如，中红外，远红外或者太赫兹光谱区域），并且也可以实现很大范围的波长调谐（通常通过改变相位匹配条件）。因此OPO特别适用于激光光谱学。光参量振荡器一个限制条件是它需要具有很高光强和空间相干性的泵浦源。因此，通常需要采用一个激光器来泵浦OPO，由于不能直接采用激光二极管，该系统变得相对较复杂，包好一个激光二极管，一个二极管泵浦的固态激光器和实际的OPO.图2.环形谐振腔的光参量振荡器大多数OPO都是单共振的，即 ...
聚焦或双光子荧光，通过使生物组织在生理条件下的高分辨率成像成为可能，已经彻底改变了生命科学。激光扫描通常是用一对振镜或声光调制器来完成的。在这些扫描模式中，通过以光栅方式逐点逐行移动激光束来重建图像。这种方法的缺点是时域分辨率受到扫描器有限响应时间的限制。即使有可能提高设备的扫描速度，也会出现一个更基本的限制。为了以更短的每像素停留时间(即光束停留在样品中某一点并从该点收集光信号的时间)来维持足够的荧光信号，通常需要增加激光强度。然而信号采集的速率受到存在的发色团分子的数量和它们被激发的频率的限制。因此即使在完全没有光损伤的情况下，激发强度也不能不断增加以实现更快的扫描或更短的停留时间，因为无 ...
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