TCSPC技術(shù)在熒光壽命成像顯微鏡中的應(yīng)用熒光壽命成像顯微鏡(FLIM)利用熒光的壽命特性，因其對分子環(huán)境和分子構(gòu)象變化的高度敏感性而得到廣泛應(yīng)用骂删。FLIM已廣泛應(yīng)用于研究細胞代謝的自熒光分子成像掌动。自熒光分子的FLIM以非破壞性的方式提供了對細胞健康的獨特見解，經(jīng)常用于研究活體動物宁玫。FLIM有利于探測熒光團的分子環(huán)境粗恢，以了解光強測量無法闡明的熒光團行為。圖1中概述了時域和頻域的FLIM測量欧瘪，并在下面進行詳細描述眷射。簡單地說，時域熒光壽命測量使用短脈沖光進行激發(fā)(相對于樣品的壽命較短)佛掖，然后直接(即通過門控檢測或脈沖采樣)或使用時間分辨電子技術(shù)記錄熒光分子的指數(shù)衰減如圖1(a)及1(b)凭迹。另外，頻 ...
熒光的產(chǎn)生與熒光壽命檢測原理當(dāng)處于基態(tài)的分子(圖1中的S0表示)吸收的光能量等于或大于較高能級的光(S1;S2;:::;Sn)苦囱，電子在短時間內(nèi)被激發(fā)到更高的能級。電子將經(jīng)歷振動弛豫到激發(fā)態(tài)的最低振動水平(記為S1)脾猛，這是一種稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換的非輻射過程撕彤。從S1電子態(tài)，分子通過輻射或非輻射過程回到基態(tài)猛拴。圖1表示了在這些能級中發(fā)生的不同發(fā)光現(xiàn)象羹铅。熒光是分子(熒光團)通過發(fā)射可檢測的光子(時間尺度為)衰減到基態(tài)的輻射過程。熒光發(fā)射發(fā)生在激發(fā)電子能級最低的位置(S1)愉昆。這種來自最低激發(fā)電子能級的強制發(fā)射確保了發(fā)射光譜保持不變职员，并且與激發(fā)波長無關(guān)。由于振動弛豫和內(nèi)部轉(zhuǎn)換中的能量損失跛溉，發(fā)射的熒光光子的能量較低( ...
焊切，拉曼光譜和熒光光譜等弱強度效應(yīng)可以用于許多分析應(yīng)用扮授。拉曼測量的實驗限制之一是光譜儀本身。特別是在拉曼光譜中专肪，攜帶被分析物所需“信息”的光信號非常微弱刹勃，在測量時需要特別注意。光譜學(xué)是研究相互作用強度與波的波長嚎尤、頻率或勢能的關(guān)系的許多方法中的任何一種荔仁。光譜學(xué)通常需要產(chǎn)生一個“探測信號”，該信號具有與每個波長或頻率替補相對應(yīng)的頻率成分芽死。然而乏梁，在拉曼光譜學(xué)中，被探測的材料內(nèi)部產(chǎn)生了多個頻率分量关贵，這些頻帶就是所謂的“拉曼挠銎铮”。近紅外光譜當(dāng)然是在E/M光譜的近紅外區(qū)域進行的光譜分析坪哄。與光譜的其他區(qū)域相比质蕉，近紅外有幾個優(yōu)點。首先翩肌，近紅外區(qū)域的固態(tài)激光源表現(xiàn)理想模暗，特別是通常表現(xiàn)出“時空”相干性，這些源可以“ ...
用SPAD512S在3D成像中的應(yīng)用在從空間成像到生物醫(yī)學(xué)顯微鏡念祭、安全兑宇、工業(yè)檢查和文化遺產(chǎn)等眾多領(lǐng)域，對快速粱坤、高分辨率和低噪聲3D成像的要求非常高隶糕。在這種情況下，傳統(tǒng)的全光成像代表了3D成像領(lǐng)域較有前景的技術(shù)之一站玄，因為其較高的時間分辨率：3D成像是在30M像素分辨率下每秒7幀的單次拍攝中實現(xiàn)的枚驻，對于1M像素分辨率為每秒180幀；無多個傳感器株旷，近場需要耗時的掃描或干涉技術(shù)再登。然而常規(guī)全光成像導(dǎo)致分辨率損失，這通常是不可接受的晾剖。我們打破這種限制的策略包括將一個全新的和基礎(chǔ)性的采用上一代硬件和軟件解決方案锉矢。基本思想是通過使用新型傳感器來利用存儲在光的相關(guān)性中的信息實現(xiàn)一項非常雄心勃勃的任務(wù)的測量協(xié)議： ...
管中的液體和熒光測量齿尽。首先沽损，我們簡要地討論了這個過程，并展示了一些可能的測試設(shè)置循头，以測量透過率的光學(xué)配置绵估。其次炎疆，我們指出如何調(diào)整光源和光譜測量引擎，以適應(yīng)特定的透過率測量應(yīng)用壹士。二．透過率的測量2.1 測量程序和設(shè)置透射測量程序通常包括兩個步驟:通過測量沒有物體或材料的參考標準光源來收集基線和使用物體或材料進行測量磷雇。這些測量之間的偏差決定了給定物體的光譜透過率特性。本章解釋了透過率測量的一般方面躏救。對于透射率測量唯笙，需要一個探測器和參考標準光源來測量物體的透射率。例如盒使，這個參考光源可以是LED或鹵素光源崩掘。可以使用各種光源來匹配被測物體的光譜特性:光源應(yīng)在任何時候發(fā)出被測物體的整個所需波長范圍少办。在沒有 ...
后端苞慢，并轟擊熒光屏，再激發(fā)出光子英妓，即可實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換挽放。于是，熒光屏上的目標圖像可以通過目鏡被人眼所觀察蔓纠〖瑁可見，在這種光學(xué)系統(tǒng)中腿倚，應(yīng)當(dāng)使光電陰極對不同的視場接受的光照比較均勻纯出，所以成像物鏡應(yīng)盡量設(shè)計成像方遠心光學(xué)系統(tǒng)。對于目鏡來說敷燎，熒光屏可以看成是自身發(fā)光的圖像暂筝，孔徑光闌只要與眼瞳匹配即可。被動式紅外系統(tǒng)本身不帶有紅外光源硬贯，而是直接探測目標發(fā)出的紅外輻射焕襟。凡是絕對零度以上的物體都會發(fā)出紅外線，但由于不同的物體之間饭豹、物體的不同部位胧洒、以及物體與環(huán)境之間溫度不同，發(fā)射的紅外線的波長和強度也就各不相同墨状。溫度較低的物體發(fā)出的紅外線主要分布于遠紅外區(qū)，而溫度較高的熱源如發(fā)動機等發(fā)出的紅外輻射波長在中紅外區(qū)菲饼，輻 ...
機和空間編碼熒光光譜成像肾砂，到它們作為計算機控制的反射孔的使用許多光學(xué)應(yīng)用集中在亮場和熒光顯微鏡上，其中DMD可以以圖1b,d,f所示的理想方式修改光場宏悦，以提高測量的速度或空間分辨率等方面镐确。SLM在其他光學(xué)傳感領(lǐng)域的使用先于它們在拉曼光譜中的使用包吝，這通常需要高保真的光學(xué)元件來實現(xiàn)有效的激發(fā)(圖2)。與拉曼光譜相關(guān)的空間光調(diào)制的類型說明源葫。常見的例子包括激發(fā)束橫截面诗越、光譜分散激發(fā)脈沖或光譜調(diào)制光探測。圖案可以包括全息息堂、空間或光譜調(diào)制的圖案嚷狞。這些調(diào)制的結(jié)果包括多點照明或空間/光譜調(diào)制。其他類型的調(diào)制也可能實現(xiàn)荣堰。LC-SLM在光學(xué)系統(tǒng)中放置位置的重要性床未。然而，隨著SLMs光學(xué)吞吐量的提高振坚，激光激發(fā)和拉曼 ...
輪機)或發(fā)出熒光的活細胞等現(xiàn)象薇搁。與所要求的亮度相應(yīng)的輻射水平會引起物體不可接受的升溫。如果圖像信號因為高幀率而變得太低了怎么辦渡八？相機噪聲將是一個額外的問題啃洋。幸運的是，對于這些問題有一個高科技的解決方法：像增強器屎鳍。在圖像投影到高速相機的圖像傳感器之前宏娄，使用增強器來增強圖像。增強后的圖像所產(chǎn)生的傳感器信號通常比不使用像增強器時高10000倍——在這個過程中哥艇，信號高于相機的噪聲水平绝编。像增強器是如何工作的?像增強器是一個真空管，輸入端為光電陰極貌踏，中間為微通道板（MCP）十饥，輸出端為熒光屏，如圖1所示祖乳。光子的處理過程如下:1.圖像被投射到光電陰極上逗堵。光電陰極將入射的光（光子）轉(zhuǎn)換成電子。電子在真空管中發(fā)射 ...
有一部分參量熒光）眷昆。圖1.光參量振蕩器示意圖OPO一個很大的優(yōu)勢在于其信號光和閑散光可以在很大范圍內(nèi)變化蜒秤，二者之間的關(guān)系由相位匹配條件決定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產(chǎn)生的波長（例如亚斋，中紅外作媚，遠紅外或者太赫茲光譜區(qū)域），并且也可以實現(xiàn)很大范圍的波長調(diào)諧（通常通過改變相位匹配條件）帅刊。因此OPO特別適用于激光光譜學(xué)纸泡。光參量振蕩器一個限制條件是它需要具有很高光強和空間相干性的泵浦源。因此赖瞒，通常需要采用一個激光器來泵浦OPO女揭，由于不能直接采用激光二極管蚤假，該系統(tǒng)變得相對較復(fù)雜，包好一個激光二極管吧兔，一個二極管泵浦的固態(tài)激光器和實際的OPO.圖2.環(huán)形諧振腔的光參量振蕩器大多數(shù)OPO都是單共振的磷仰，即 ...
聚焦或雙光子熒光，通過使生物組織在生理條件下的高分辨率成像成為可能境蔼，已經(jīng)徹底改變了生命科學(xué)灶平。激光掃描通常是用一對振鏡或聲光調(diào)制器來完成的。在這些掃描模式中欧穴，通過以光柵方式逐點逐行移動激光束來重建圖像民逼。這種方法的缺點是時域分辨率受到掃描器有限響應(yīng)時間的限制。即使有可能提高設(shè)備的掃描速度涮帘，也會出現(xiàn)一個更基本的限制拼苍。為了以更短的每像素停留時間(即光束停留在樣品中某一點并從該點收集光信號的時間)來維持足夠的熒光信號，通常需要增加激光強度调缨。然而信號采集的速率受到存在的發(fā)色團分子的數(shù)量和它們被激發(fā)的頻率的限制疮鲫。因此即使在完全沒有光損傷的情況下，激發(fā)強度也不能不斷增加以實現(xiàn)更快的掃描或更短的停留時間弦叶，因為無 ...
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