模塊化設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的高靈敏度穩(wěn)態(tài)熒光光譜儀,通過(guò)采用專門(mén)設(shè)計(jì)優(yōu)化的"單光子計(jì)數(shù)技術(shù)",fluoroSENS具備了對(duì)"單光子***"極微弱熒光信號(hào)的捕捉和分析;水拉曼測(cè)試達(dá)到3000:1。fluoroSENS更可以實(shí)現(xiàn)從紫外光至近紅外波段的光譜覆蓋范圍,能夠滿足包括物理,化學(xué),生物學(xué),醫(yī)學(xué),半導(dǎo)體,環(huán)境學(xué)等各種科研及工業(yè)應(yīng)用要求。
應(yīng)用領(lǐng)域舉例: 生物化學(xué):細(xì)胞毒性,離子濃度定量分析,細(xì)胞增殖, DNA定量,化學(xué)定量分析等。 環(huán)境監(jiān)測(cè):各種微量藥物殘留檢測(cè),水質(zhì)評(píng)測(cè),食品安全監(jiān)管,污染物分析等。 藥物開(kāi)發(fā)及藥理學(xué):常規(guī)藥物分析,蛋白質(zhì)新藥研發(fā),生物體系中的藥物作用機(jī)理, 喹諾酮類藥物,毒品檢測(cè),高通量篩選等。 食品科學(xué)與農(nóng)業(yè):食品保質(zhì)期評(píng)估,細(xì)菌生長(zhǎng)測(cè)量,殺蟲(chóng)劑分析,食品質(zhì)量控制等。 | | |
挑戰(zhàn)靈敏度極限--“單光子計(jì)數(shù)技術(shù)”
“單光子計(jì)數(shù)技術(shù)”是利用在弱光下光電倍增管輸出信號(hào)自然離散化的特點(diǎn),采用精密的脈沖幅度甄別技術(shù)和數(shù)字計(jì)數(shù)技術(shù),可把淹沒(méi)在背景噪聲中的弱光信號(hào)提取出來(lái)。當(dāng)弱光照射到光電子陰極時(shí),每個(gè)入射光子以***定的概率(即量子效率)使光陰極發(fā)射***個(gè)電子。這個(gè)光電子經(jīng)倍增系統(tǒng)的倍增***后在陽(yáng)極回路中形成***個(gè)電流脈沖,通過(guò)負(fù)載電阻形成***個(gè)電壓脈沖,這個(gè)脈沖稱為單光子脈沖,而“單光子計(jì)數(shù)技術(shù)”可測(cè)得低至單個(gè)不重疊的光子能量脈沖,通過(guò)精密的鑒別手段進(jìn)行工作,從而實(shí)現(xiàn)探測(cè)“單光子”***別微弱信號(hào)的目的。
系統(tǒng)靈敏度
“單光子計(jì)數(shù)”技術(shù)是應(yīng)用于超低光輻射條件下測(cè)量的特有技術(shù),提供了峰值計(jì)數(shù)速率超過(guò)100M cps,標(biāo)準(zhǔn)條件下水拉曼信噪比達(dá)到3000:1的測(cè)試結(jié)果。相對(duì)常規(guī)熒光光譜儀,靈敏度提高了10-100倍,更有利于微量樣品的檢測(cè),可以檢出低至1 x 10-15mol/L濃度的熒光素。儀器的高靈敏度為各種普通熒光及微弱熒光信號(hào)檢測(cè)提供了可靠保障。
光譜范圍
激發(fā)光源采用150W大功率氙燈,提供紫外至近紅外的高效激發(fā)能量。
熒光檢測(cè)采用高靈敏度的"單光子計(jì)數(shù)"技術(shù),檢測(cè)范圍185nm-900nm。
雜散光
對(duì)于實(shí)驗(yàn)樣品尤其是微量樣品測(cè)試,雜散光抑制是影響信噪比的至關(guān)重要的因素。fluoroSENS的光路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),極大的降低了雜散光對(duì)信號(hào)的干擾,可達(dá)到10-5雜散光抑制比。
光譜校正
未經(jīng)校正的光譜圖由于光源及光路系統(tǒng)等各項(xiàng)因素干擾,會(huì)造成難以預(yù)測(cè)的譜線失真,進(jìn)而影響***終的光譜結(jié)論。fluoroSENS使用內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器模塊以及出廠測(cè)試的校正數(shù)據(jù),為整個(gè)系統(tǒng)提供光譜校正支持。
fluoroSENS激發(fā)譜儀(Ex)包含了標(biāo)準(zhǔn)參考探測(cè)器,在每次測(cè)量時(shí)均經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)參考探測(cè)器校正,保證150瓦氙燈在各個(gè)波長(zhǎng)激發(fā)能量的***致性;fluoroSENS中發(fā)射譜儀(Em)在出廠時(shí)都經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光源修正光譜響應(yīng)度,將發(fā)射譜的光學(xué)部件與探測(cè)器的光譜響應(yīng)度借由標(biāo)準(zhǔn)光源作修正得到絕對(duì)的系統(tǒng)光譜響應(yīng)度曲線,熒光譜在各波長(zhǎng)的強(qiáng)度具有可比性,提供更詳實(shí)的圖譜數(shù)據(jù),作正確的分析。右圖是去除了氙燈所造成的光譜信號(hào)影響,經(jīng)過(guò)fluoroSENS穩(wěn)態(tài)熒光光譜儀測(cè)得的熒光譜線。
強(qiáng)化的軟件功能
專門(mén)設(shè)計(jì)的高***軟件包配合fluoroSENS使用,為用戶提供對(duì)硬件的完整控制、多種測(cè)量方案選擇、數(shù)學(xué)算法處理等多項(xiàng)強(qiáng)大功能。
光譜解析度與激發(fā)能量控制
fluoroSENS激發(fā)光源與熒光檢測(cè)各采用***套300mm焦長(zhǎng)的高分辨率單色儀。激發(fā)光源可通過(guò)自動(dòng)光闌靈活調(diào)整5%-***的光通量,激發(fā)波長(zhǎng)***小帶寬可達(dá)0.1nm;熒光檢測(cè)可分辨0.1nm熒光峰的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
定量測(cè)量應(yīng)用
fluoroSENS內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器,可以自動(dòng)同步完成對(duì)激發(fā)光源能量的歸***化測(cè)量,實(shí)現(xiàn)樣品的定量化測(cè)量。
軟件界面
SENScan軟件以數(shù)據(jù)為中心設(shè)計(jì),用戶只需關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作,軟件將協(xié)助完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集與分析工作。
控制特性 ◆ 激發(fā)及發(fā)射波長(zhǎng)自由選擇 ◆ 動(dòng)力學(xué)測(cè)量 ◆ ***多可安裝3塊光柵 ◆ 自定義光譜掃描范圍 ◆ 不同譜圖的連接、分割、選取等 ◆ 探測(cè)器積分時(shí)間可控 ◆ 實(shí)時(shí)光譜校正 ◆ 自動(dòng)樣品臺(tái)控制 ◆ 連續(xù)可調(diào)激發(fā)光闌 ◆ 可加裝內(nèi)置式快門(mén),減少樣品熒光損害 ◆ 吸收光譜測(cè)量(需購(gòu)另外硬件) ◆ 磷光壽命測(cè)量50ms-10s(需購(gòu)另外硬件) | 數(shù)據(jù)處理及顯示 ◆ 數(shù)學(xué)算法(+、-、×、/) ◆ 標(biāo)準(zhǔn)化處理 ◆ 基線扣除 ◆ 曲線微分計(jì)算 ◆ 光譜積分運(yùn)算 ◆ 多種濾波運(yùn)算方法 ◆ 單點(diǎn)及多點(diǎn)峰值搜索 ◆ 2D、3D、輪廓線等顯示方式 ◆ 定義擴(kuò)展掃描方式 | 測(cè)量模式 ◆ 信號(hào)比率 ◆ 激發(fā)光譜掃描 ◆ 發(fā)射光譜掃描 ◆ 同步光譜掃描 ◆ 偏振激發(fā)譜掃描 |
激發(fā)及發(fā)射光譜掃描
只需給出激發(fā)光或發(fā)射光掃描范圍,fluoroSENS就可以自動(dòng)采集熒光激發(fā)或發(fā)射光譜圖。
同步光譜測(cè)量(Synchronous Scan)(圖***)
在同步光譜測(cè)量中,激發(fā)單色儀及發(fā)射單色儀以用戶預(yù)先設(shè)定的偏移量做同步掃描。同步光譜測(cè)量可以應(yīng)用于區(qū)分和識(shí)別混合物質(zhì)樣品中的熒光組分。
動(dòng)力學(xué)測(cè)量(Kinetic Scan)(圖二)
動(dòng)力學(xué)測(cè)量用于揭示樣品熒光在特定激發(fā)及發(fā)射波長(zhǎng)下,隨時(shí)間的變化情況。例如長(zhǎng)時(shí)間的磷光測(cè)量,化學(xué)反應(yīng),細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)移等。
fluoroSENS提供了用戶選擇特定激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng),自由設(shè)定的曝光時(shí)間下的熒光強(qiáng)度特性。
輪廓線顯示(圖三)
fluoroSENS提供的輪廓線顯示,可以協(xié)助用戶快速識(shí)別分析熒光光譜分布信息。
熒光量子產(chǎn)率測(cè)量 熒光量子產(chǎn)率(Quantum Yields)是熒光物質(zhì)的重要發(fā)光參數(shù),定義為熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射的光子數(shù)與所吸收的激發(fā)光的光子數(shù)之比值。與傳統(tǒng)的對(duì)比測(cè)試法不同,fluoroSENS采用積分球?qū)悠愤M(jìn)行絕對(duì)量子產(chǎn)率的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。采用三步測(cè)量方法,可消除激發(fā)光二次吸收對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,進(jìn)***步提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 | | |
fluoroSENS主要技術(shù)參數(shù)
| | SENS-9000 | SENS-9003 |
靈敏度 | 水拉曼信噪比 | 1500:1 | 3000:1 |
激發(fā)光源 | 光 源 光譜范圍 | 150W連續(xù)氙燈 200-2000nm |
單色儀 | 類 型 焦 距 狹 縫 光 柵 倒線色散 光譜分辨率 波長(zhǎng)準(zhǔn)確度 波長(zhǎng)重復(fù)性 ***小步距 雜 散 光 擴(kuò)展選項(xiàng) | C-T光路設(shè)計(jì)(Czerny-Turner) 300mm 10μm -3mm(自動(dòng)連續(xù)可調(diào)) 激發(fā)單色儀:1200g/mm,300nm閃耀波長(zhǎng); 發(fā)射單色儀:1200g/mm,500nm閃耀波長(zhǎng) 2.7nm/mm 0.1nm(光譜帶寬連續(xù)可調(diào)) 0.2nm 0.1nm 0.005nm 1×10-5 其它規(guī)格光柵可選,可選裝三塊光柵 |
探測(cè)器 | 光電倍增管 光譜范圍 探測(cè)器類型 參考探測(cè)器 擴(kuò)展選項(xiàng) | 紅敏 185-900nm 常規(guī)PMT | 藍(lán)敏 185-670nm 制冷PMT |
185-1000nm大面積Si探測(cè)器 紅外探測(cè)器選項(xiàng)(InGaAs,InSb探測(cè)器) |
數(shù)據(jù)采集 | 光子計(jì)數(shù)模式 模擬輸入采集 | 單光子計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)速率:100Mcps 4通道16bits模擬輸入采集,采樣速率:1MB/s |
軟件 | 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理模式 | Windows? 激發(fā)光譜,熒光光譜,同步掃描,2D,3D顯示 光譜計(jì)算,歸***化,平滑等多種數(shù)學(xué)處理 |
其它 | 系統(tǒng)接口 | USB2.0 |
水拉曼測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) | 激發(fā)波長(zhǎng):350nm;激發(fā)帶寬:5nm;積分時(shí)間:1秒 |