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扫描式荧光寿命成像技术简介一、扫描式荧光寿命成像技术的原理为了更详细地解释扫描式荧光寿命成像技术(FLIM),我们可以从其基本原理着手。FLIM是一种基于荧光寿命差异进行成像的技术,荧光寿命是指荧光分子在激发状态下保持的平均时间长度。这个时间由分子环境、化学组成以及与其他分子的相互作用等因素决定。在FLIM实验中,首先用激光激发样品,然后测量荧光分子返回基态前发射光子的时间。这个时间通常以皮秒到纳秒为单位,对于不同的荧光分子或同一种荧光分子在不同环境中,这个时间是变化的。通过分析这一时间的分布,可以得到荧光分子所处环境的信息。这些信息以颜色编码的形式在图像上显示,从而得到既包含空间分布又含有环 ...
荧光寿命成像技术在微塑料识别中的应用微塑料问题已成为全qiu关注的环境问题,其在多种生态系统中的累积导致了对野生生物及人类健康的潜在风险。荧光寿命成像(FLIM)技术作为一种先jin的识别手段,在微塑料研究领域显示出巨大的应用潜力。随着塑料使用量的持续增长,微塑料的环境污染问题日益严重。传统的微塑料检测方法往往耗时且效率不高。FLIM技术提供了一种高效的解决方案,能够通过分析微塑料的荧光寿命来快速识别和分类这些污染物。FLIM技术的核心在于使用荧光寿命作为区分不同物质的依据。荧光寿命是指材料被激光激发后,发出荧光持续的时间。在FLIM设备中,一个特定波长的激光被用来激发微塑料样本。样本吸收激光 ...
行的(图中的可见光摄影(VIS)。4(a),外径d=12.5mm,边缘直径d边=10.6毫米,9个辐条),激光消融从一个薄薄的金属片上,并安装在一个1毫米厚的聚四氟乙烯片上。为了从THz-TDS中更强烈的样品辐照中获益(由于光束尺寸较小,可实现的强度更高),将样品放置在标准位置(见图1).通过有意地将第1OAPM对和TX移动到更靠近样本的位置,将焦点移动到样本平面之外,有效地扩大了被照亮的样本面积。通过这种方法,西门子明星的一部分可以被成像(图4(b)).然而,使用oapm的锯齿形结构不允许对如此大的样本进行无失真成像。这可以通过稍微重新定位西门子之星来证明(图4(c)).切换到线性设置(图2 ...
我们首先使用可见光源与功率计将准直器对准。然后更换为1550nm偏振光源与功率计,分步加入偏振片、半波片与四分之一波片并调整角度,zui后更换为光子源,单光子探测器与计数器,光子源的信号光与闲置光将分别经过光纤,通过四分之一波片、半波片与偏振片,zui后由探测器探测,由计数器进行符合。我们保持光路光路其他波片固定,通过转动其中一个半波片并固定,我们可以在计数器中看到符合计数产生了变化。随着半波片的旋转,符合计数也随之发生正弦变化。本次实验中,我们每次将旋转半波片5度,固定后在计数器中采集10s,我们将在此角度得到一个符合计数,再旋转半波片5度,重复上述步骤,我们可得到半波片不同角度下的符合计数 ...
几何距离差。可见光的波长一般为400~700nm,因此测量的基本单位是200~350mm。(因为半波长)2.测长干涉仪的基本类型(1)泰曼一格林干涉仪泰曼一格林干涉仪是一种使用准直光束的迈克尔逊干涉仪。其光路本质和迈克尔逊干涉仪相同,都是采用分束器分光,两束光再次重合进行干涉的方法。光路图如下:当测试对象通过一个平面镜时,每条入射光线的的倾斜角都是相等的,可看到的整个区域呈现相同的照明度,光程差为mλ/2时是亮条纹,光程差是(m+1/2)λ时为暗条纹,此时m是一个整数。当一个平面镜倾斜时这种情况也将改变。此时,直条纹出现在观察区域,条纹的数目和方向严格依赖于倾斜度。当被测对象不是完全平面时,条 ...
源,目前,在可见光谱中是zui高效的有色光源。商业可用的发光二极管的光谱范围包括近紫外光谱到可见光再到近红外光谱。(1) LED基础发光二极管是一种半导体器件,其发光原理是基于载流子通过p-n结的电致发光。一般来说,发光二极管工作时就是一个普通的半导体二极管:应用前导偏置产生一个流过p-n结的电流。外电场使电子-空穴对进入势垒区的节点界面,在这里发生复合。复合可以是一个自发的辐射过程,也可以是晶体材料以振荡形式将能量释放到晶格的非辐射过程(成为声子)。这个产生额外载体和随后注入载体的重新组合称为注入式电致发光。发光二极管发射的几乎都是单色非相干光。发射光子的能量和发光二极管辐射光的波长取决于半 ...
这些系统可在可见光(400-1000nm)、近红外(900-1620nm)或两者(400-1620nm)光谱范围内连续调谐。这一套平台能够在无需繁琐的样品准备的情况下,深入研究纳米材料的性质。一、使用TLS获得的结果在Patskovsky等人[1]的这项研究中,使用高光谱暗场成像研究了靶向CD44+阳性人类乳腺癌细胞的金等离子体纳米颗粒(AuNPs)。这套系统已成功用于在固定的细胞制备中执行CD44靶向AuNPs的三维光谱定位和光谱鉴定(见图1)。这种空间和光谱信息对于改进基于纳米等离子体的成像、疾病检测和在复杂生物环境中的治疗至关重要。图1、使用100倍物镜沿光学z轴在不同平面拍摄的暗场图像 ...
SNOM)在可见光范围内成像。用于磁光研究的相当紧凑和振动隔离的特高压室连接到配备薄膜制备设施的特高压系统,以及用于表征薄膜结构和形态的STM和低能电子衍射(LEED)。结合极性和纵向MOKE, kerr显微镜和Sagnac-SNOM测量可以在变温度和外磁场下进行。由于在连续的MOKE, kerr显微镜和SNOM测量之间不需要样品转移,因此样品可以保持在恒定温度下,而磁畴结构可以在不同的长度尺度上进行研究(横向平均MOKE为E1 mm, kerr显微镜为bbb3mm, SNOM为亚毫米结构)。系统的示意图如图1所示。图1所有测量都可以在高达1500欧的外部磁场中进行,垂直或平行于薄膜平面,使用 ...
允许对许多在可见光和红外线下不透明的材料进行非侵入式检测和分析。应用包括检测1到5 THz范围内的光谱特征,以区分外观相似的塑料和爆炸物[16]、通过不透明包装进行质量控制监测、对油漆进行微米级精度的非侵入式层厚度测量[17]、高分辨率气体光谱学、以及作为标签自由分析生物组织的X射线技术的替代方法(因为THz辐射不会产生电离效应)[18]。这些应用通常采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)来解决。在THz-TDS中,一个光脉冲列在一个发射器装置上产生一列单周期的THz脉冲,而另一个光脉冲列则被延迟,并在一个接收器装置上等效时间采样THz场[19]。过去十年中,光导式天线(PCAs)的进展使它 ...
元件大部分在可见光范围内使用的玻璃和晶体材料同样适用于近红外区域,它们用于制造透镜、棱镜以及窗口元件。石英玻璃应用的波长范围可以达到4μm,甚至硼硅玻璃都可以应用在3μm波长范围。波长大于红外波长区域的材料会常常用到,如卤化物单晶体、氧化物晶体、玻璃、硫系玻璃和半导体材料。在光通信中,由于吸收导致OH基减少的石英玻璃纤维也经常会用到。红外光谱波长区域的使用范围更广,例如采用反射光学系统的温度测量设备,就包含一个成像装置、波长在3~5μm和8~14μm的夜视设备、半导体锗和硅 的折射透镜、消色镜头和变焦镜头等。在红外光谱范围内,会经常用到如棱镜、窗口材料和器皿等光学元件,而选择合适的材料时要考虑 ...
光电传感器1、光子到电子的转换由于光和电的zui小单位分别可用光子和电子表示,我们可以用这些术语描述探测过程。光子通过光电传感器转换为电子,并以电流大小输出。更准确的描述是,如当光子被半导体材料吸收时,半导体材料的电子从价带激发到导带,然后由电路读出,作为输出信号。有三种过程可从材料中激发出电子:光伏效应,光电导效应,光电发射效应。能够发生光伏效应的半导体传感器,应该由P型区和N型区组成,并且两区相互拼接形成P-N结,如图1.1所示。1.1光电二极管原理图电子吸收光子后,激发到导带上,但在价带上留下空穴,形成了电子-空穴对。电子在材料内部向着P-N结方向扩散或漂移,zui后到达N型区,这样在N ...
:当φ=π时可见光谱扫描曲线中,λ/2波片在相应波长处光强值为zui大或zui小,所以仅从曲线极值所在位置便可精确确定波片在该波长处延迟为π。这为精确测量λ/2波片提供了有效的办法。测量λ/2波片时将起偏器与检偏器平行放置,待测元件光轴方位角为45。,即可获得zui佳对比度。透过光强随波长变化关系为:其中,μ为双折射率,d为波片的厚度。若在一定波长带宽范围内,忽略μ随波长的变化,便可推算出波片在该带宽范围内不同波长处的延迟值:其中,为取光强zui小值时的对应波长,λ为所求延迟的波长。2.误差分析这里主要分析λ/2波片测量误差,因此主要分析各测量参量对光谱曲线中zui小值位置的影响。(1)角度取 ...
图为了满足从可见光到近红外的多波段测试需求,测试系统采用具有连续谱的溴钨灯作为光源并配合以单色仪。光源配备的稳流电源使输出光强波动<0.14%。光源出射光经准直镜转化为平行光。起偏器和检偏器为两个Glan棱镜,能够保证测试系统从可见光到近红外都具有优xiu的消光比。两个Glan棱镜及置于其问的待测样品分别安装在可以360°自由旋转的精密转台上,转台的精度优于1′,可由计算机控制转动,并记录转动信息。选用zui大累计误差为0.18%的高精度Babinet—Soleil补偿器。补偿器安装于精密平移台上,可以保证其移入、移出光路时位置不变。接收端选用的单色仪光谱精度为±0.2nm。NCL是与单色仪配 ...
过同步控制全可见光-近红外范围内的脉冲重叠,获得了条纹的zui佳可见度,分辨率小于1nm。该方法极大地简化了基于多个sled作为照明源的冗长而繁琐的zui新干涉测量方法。Iceblink是一款覆盖450- 2300nm光谱范围的超连续光纤激光器,具有超过3W的平均功率和卓越的稳定性(0.5%标准偏差)。它是一种用途广泛的白光光源,在科学和工业领域有着广泛的应用,典型应用包括材料表征、VIS、NIR和IR光谱、单分子光谱和荧光激发的吸收/透射测量。如果您对400-2300nm皮秒超连续谱激光器感兴趣,请访问上海昊量光电官方网站:https://www.auniontech.com/details ...
。这些系统在可见光(400-1000nm)、NIR(900-1620)nm或两者(400-1620nm)光谱范围内连续可调谐。这种zui先jin的平台允许对纳米材料进行深入表征,而无需任何特殊的样品制备。如果您对高光谱暗场显微镜感兴趣,请访问上海昊量光电官方网站:https://www.auniontech.com/details-1007.html相关文献:[1] Patskovsky, S., Bergeron, E., & Meunier, M. (2013). Hyperspectral darkfield microscopy of PEGylated gold nanopa ...
(NIR)的可见光区域以外的光谱时,我们看到化学上不同的材料具有独特的光谱。多光谱技术改善了这种情况;但是,它有其局限性。多光谱相机通常采集一到三个光谱数据,或者在某些相机中zui多采集8个光谱波段,这意味着在每个分拣位置,它只能识别一些基本材料。结果的纯度也经常受到限制,因为材料流中存在干扰因素。直到zui近几年,高光谱成像在垃圾分类中的使用一直受到高光谱相机在速度、空间分辨率、坚固性、连接性和高成本方面的性能不足的限制。zui近的发展提高了高光谱相机的速度和分辨率,而它们的实施成本现在符合商业解决方案的投资回报率标准。此外,现在还提供用于实时处理高光谱相机产生的大量数据的算法和解决方案。对 ...
磁畴成像的四种传统磁光效应从图1的右列可以明显看出传统磁光效应之间的现象学差异。对于Kerr, Voigt和梯度效应,在光学偏光显微镜下,对FeSi晶体的四相畴图进行了成像,其中表面畴沿两个正交易轴磁化。对于每种效果,通过适当设置显微镜的光学元件并根据指示选择适当的光入射来调整典型的域对比度。在克尔效应中,四个畴相出现在多达四个不同的灰度级,因为这种效应线性地依赖于磁化矢量。由于Voigt效应具有二次依赖于磁化,相同的区域模式在Voigt显微镜中只显示两个灰度级,每个磁化轴一个,与磁化方向无关。在对磁化变化敏感的梯度效应中成像,区域边界显示出依赖于邻近区域相对磁化方向的对比度。梯度和Voigt ...
的。颅骨阻挡可见光,但近红外光可以穿透。早期的研究集中在脑功能测绘上,但fNIRS现在在医学诊断和治疗方面有了应用。随着这些初步努力的成功,研究人员正在使用近红外光谱来评估身体其他部位组织的氧合情况。在半导体工业中,光谱反射法(380nm - 1050nm)广泛用于薄膜测量和等离子体蚀刻端点控制。该技术可即时准确地提供定量结果。它通常应用于主流制造设置。半导体工厂的停机时间每小时可能花费100万美元或更多,这使得设备可靠性至关重要。光纤耦合LED的使用寿命可达50,000小时。通过用LED光源取代汞弧灯,制造商可以减少计划外停机时间并保持产量。NewDEL光纤耦合LED光源在光谱学领域的优势: ...
采用多种覆盖可见光至红外的几十种高功率LED和完全自主研发的控制软件,可以实现对任意光谱功率分布的模拟,包括高品质的日光(显色指数CIE Ra 99, 同色异谱指数A)、黑体辐射轨迹(2000-20000K)和zui新的LED标准光源,照度强度可调节,无预热时间,稳定性强,寿命长,可自校准等优点。灵活的安装方式可以按照客户要求定制大空间光环境照明光源。LED通道光谱功率分布曲线新一代多通道光谱可调LED光源灵活安装方式技术规格应用照明研究通常需要提供各种色温、光谱和强度模拟研究用的照明场景,并进行相关的实验,找到zui佳的特定场景下的照明参数,包括健康照明、医疗照明、中间视觉、光的非生物效应、 ...
UV)区域和可见光(可见光)区域激光的拉曼光谱源组成复合型拉曼。成功的对具有低介电率特性的SiOCH薄膜形成过程和具有较高遗传率的二氧化钛(TiO2)薄膜形成过程进行实时监测并对薄膜物性进行实时分析。首席研究员许勋表示:“为了确认开发的系统的可重复性,通过相同工艺的薄膜生长和分析验证了设备的可靠性”,“使用企业提供的薄膜材料样品,成功启动和演示了设备,确保了企业的适用性和实用性。为了满足如三星电子、SK海力士等国内半导体工艺专家的客户要求,还主动跟踪回访,解决相关问题。”研究组开发的设备还有望帮助开发新的半导体薄膜材料。首席研究员许勋表示:“克服了现有分析方法的局限性,可以减少薄膜分析的时间和 ...
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