多功能振镜扫描荧光成像系统，是一种利用激光精密扫描、时间分辨采集和图像处理技术获得材料微纳尺度空间内光物理性质的高精密仪器设备，是目前世界最先进的时间分辨荧光分析仪器之一。主要用于研究半导体微纳尺度样品，光电转换材料，光催化材料以及生物样品等微纳空间尺度内的荧光动力学过程及成像。其主要结构主要包括激光光源、显微镜（正置或倒置均可）、激光扫描装置和探测器等，通过计算机控制来进行全自动、数字化图像采集和处理，可以实现荧光强度共聚焦成像、荧光寿命成像，载流子迁移成像、微纳空间荧光光谱、拉曼光谱采集等多种成像和探测功能。本系统亦可与低温装置、高压装置、（瞬态）光电流/光电电压探测装置和脉冲电压装置等相结合实现多种外场条件下的荧光动力学探测、高空间分辨的光电流成像、电致发光动力学和成像等多种特殊功能。

01工作原理图

02软件采集界面

可实现功能

• 荧光强度（寿命）成像
• 可选择扫描像素点
• 可设置成像扫描速度
• 光斑位置程控可调
• 可调节扫描区域以及放大倍数
• 荧光寿命自动拟合
• 可定点激发，观测载流子扩散
• 所有数据均可导出

03荧光成像扫描视频展示

显微镜下的激光快速扫描视频                钙钛矿薄膜荧光成像扫描视频

（2倍加速播放）                                      （8倍加速播放）

钙钛矿纳米线荧光成像扫描视频            植物细胞荧光成像扫描视频

（2倍加速播放）                                      （2倍加速播放）

04系统主要技术参数

一、激光扫描振镜模块.

1、激光光纤输入，配电控光阑系统（调控范围：25μm-2mm）

2、激光扫描成像范围：256×256 像素点，最高 4096×4096 像素点

3、成像放大倍数（zoom）: 1-32 倍

4、最短像素点停留时间：2.1μs

二、TCSPC 模块.

1、时间精度: 7 ps

3、时间窗口：50 ns – 5 μs

4、仪器响应函数（IRF）：≤ 200 ps

5、光谱检测范围：400-1000nm

三、稳态光谱检测模块.

1、光谱仪（配置可根据客户需求调整）

2、焦长：200mm

3、光栅可根据用户样品发射波长范围选配

4、出口耦合 PMT 检测器或CCD

2、光谱检测模式：波长扫描或CCD采集

四、倒置显微镜模块.

1、含照明光源、双色片、滤光片等基本配置

2、物镜：100X、50x、10x、5x（根据客户需求选配）

3、最高空间分辨率：~260nm （取决于物镜和激光/荧光波长）

五、激光器（根据客户需求选配）

六、光电流成像模块（根据客户需求选配）

七、电致发光模块（根据客户需求选配）

八、低温/高压仓模块（根据客户需求选配）

05应用实例1：荧光强度（寿命成像）

荧光强度和荧光寿命成像为本系统基本功能，可对微纳尺度样品或样品微纳空间结构进行快速的激光扫描的共聚焦荧光成像，可同时获得荧光强度和荧光寿命空间分布信息。

样品：MAPbI3单晶纳米片和MAPbI3纳米线

实验条件：100X  空气镜， 激发波长：405 nm

成像模式：共聚焦激光扫描成像模式

样品：甲胺铅碘钙钛矿多晶薄膜

实验条件：100X（油镜），激发波长：405nm

成像模式：共聚焦激光扫描成像模式

通过分析a到b的荧光强度变化，获取最高空间分辨率可达 ~260 nm（最高空间分辨率达到衍射极限）。可有效识别钙钛矿多晶薄膜中晶粒晶界等复杂结构

样品：植物细胞标本

实验条件：50X， 激发波长：405nm

成像模式：共聚焦激光扫描成像模式

样品：二维 SnSe2（微弱荧光材料）

实验条件：100X（油镜），激发波长：405nm

成像模式：共聚焦激光扫描成像模式

可实现微弱荧光样品的荧光强度和寿命成像

参考文献：

Xing Zhou ,et al.,Tianyou Zhai**,Adv. Mater*. 2015, 27, 8035–8041

来源：创锐光谱@微信公众号

时间：2022/05/10