多功能振鏡掃描熒光成像系統(tǒng)|鈣鈦礦光伏載流子遷移熒光壽命成像
多功能振鏡掃描熒光成像系統(tǒng)，是一種利用激光精密掃描、時間分辨采集和圖像處理技術獲得材料微納尺度空間內(nèi)光物理性質(zhì)的高精密儀器設備，是目前世界最.先進的時間分辨熒光分析儀器之一。主要用于研究半導體微納尺度樣品，光電轉(zhuǎn)換材料，光催化材料以及生物樣品等微納空間尺度內(nèi)的熒光動力學過程及成像。其主要結構主要包括激光光源、顯微鏡（正置或倒置均可）、激光掃描裝置和探測器等，通過計算機控制來進行全自動、數(shù)字化圖像采集和處理，可以實現(xiàn)熒光強度共聚焦成像、熒光壽命成像，載流子遷移成像、微納空間熒光光譜、拉曼光譜采集等多種成像和探測功能。本系統(tǒng)亦可與低溫裝置、高壓裝置、（瞬態(tài)）光電流/光電電壓探測裝置和脈沖電壓裝置等相結合實現(xiàn)多種外場條件下的熒光動力學探測、高空間分辨的光電流成像、電致發(fā)光動力學和成像等多種特殊功能。
01工作原理圖
02軟件采集界面
可實現(xiàn)功能
熒光強度（壽命）成像
可選擇掃描像素點
可設置成像掃描速度
光斑位置程控可調(diào)
可調(diào)節(jié)掃描區(qū)域以及放大倍數(shù)
熒光壽命自動擬合
可定點激發(fā)，觀測載流子擴散
所有數(shù)據(jù)均可導出
03熒光成像掃描視頻展示
顯微鏡下的激光快速掃描視頻 鈣鈦礦薄膜熒光成像掃描視頻
?。?倍加速播放） （8倍加速播放）
鈣鈦礦納米線熒光成像掃描視頻 植物細胞熒光成像掃描視頻
（2倍加速播放） （2倍加速播放）
04系統(tǒng)主要技術參數(shù)
一、激光掃描振鏡模塊.
1、激光光纖輸入，配電控光闌系統(tǒng)（調(diào)控范圍：25μm-2mm）
2、激光掃描成像范圍：256×256 像素點，最.高4096×4096 像素點
3、成像放大倍數(shù)（zoom）: 1-32 倍
4、最.短像素點停留時間：2.1μs
二、TCSPC 模塊.
1、時間精度: 7 ps
3、時間窗口：50 ns – 5 μs
4、儀器響應函數(shù)（IRF）：≤ 200 ps
5、光譜檢測范圍：400-1000nm
三、穩(wěn)態(tài)光譜檢測模塊.
1、光譜儀（配置可根據(jù)客戶需求調(diào)整）
2、焦長：200mm
3、光柵可根據(jù)用戶樣品發(fā)射波長范圍選配
4、出口耦合 PMT 檢測器或CCD
2、光譜檢測模式：波長掃描或CCD采集
四、倒置顯微鏡模塊.
1、含照明光源、雙色片、濾光片等基本配置
2、物鏡：100X、50x、10x、5x（根據(jù)客戶需求選配）
3、最.高空間分辨率：~260nm （取決于物鏡和激光/熒光波長）
五、激光器（根據(jù)客戶需求選配）
六、光電流成像模塊（根據(jù)客戶需求選配）
七、電致發(fā)光模塊（根據(jù)客戶需求選配）
八、低溫/高壓倉模塊（根據(jù)客戶需求選配）
05應用實例1：熒光強度（壽命成像）
熒光強度和熒光壽命成像為本系統(tǒng)基本功能，可對微納尺度樣品或樣品微納空間結構進行快速的激光掃描的共聚焦熒光成像，可同時獲得熒光強度和熒光壽命空間分布信息。
樣品：MAPbI3單晶納米片和MAPbI3納米線
實驗條件：100X 空氣鏡， 激發(fā)波長：405 nm
成像模式：共聚焦激光掃描成像模式
樣品：甲胺鉛碘鈣鈦礦多晶薄膜
實驗條件：100X（油鏡），激發(fā)波長：405nm
成像模式：共聚焦激光掃描成像模式
通過分析a到b的熒光強度變化，獲取最.高空間分辨率可達 ~260 nm（最.高空間分辨率達到衍射極限）。可有效識別鈣鈦礦多晶薄膜中晶粒晶界等復雜結構
樣品：植物細胞標本
實驗條件：50X， 激發(fā)波長：405nm
成像模式：共聚焦激光掃描成像模式
樣品：二維 SnSe2（微弱熒光材料）
實驗條件：100X（油鏡），激發(fā)波長：405nm
成像模式：共聚焦激光掃描成像模式
可實現(xiàn)微弱熒光樣品的熒光強度和壽命成像
參考文獻：
Xing Zhou ,et al.,Tianyou Zhai**,Adv. Mater*. 2015, 27, 8035–8041
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