2 頻域測量

對連續(xù)激發(fā)光進行振幅調制后，分子發(fā)出的熒光強度也會受到振幅調制，兩個調制信號之間存在與熒光壽命相關的相位差，因此可以測量該相位差計算熒光壽命。

左圖為正弦調制激發(fā)光（綠色）頻域顯示，發(fā)射光信號（紅色）相應的相位變化頻域顯示。

右圖為對應不同壽命的調制和相位的頻域顯示。TM- 調制壽命，TP- 相位壽命。[1]

顯微熒光壽命成像技術（FLIM）

顯微熒光壽命成像技術（Fluorescence Lifetime ImagingMicroscopy，F(xiàn)LIM）是一種在顯微尺度下展現(xiàn)熒光壽命空間分布的技術，由于其不受樣品濃度影響，具有其他熒光成像技術無法代替的優(yōu)異性能，目前在生物醫(yī)學工程、光電半導體材料等領域是一種重要的表征測量手段。

FLIM 一般分為寬場FLIM 和激光掃描FLIM。

寬場FLIM（Wide Field FLIM,WFM）

該技術是用平行光照明并由物鏡聚焦樣品獲得熒光信號，再由一寬場相機采集熒光成像。寬場FLIM 常用于快速獲取大面積樣品成像。時域或是頻域壽命采集都可以應用在寬場成像FLIM 上。寬場FLIM 有更高幀率和低損傷的優(yōu)勢。

2 激光掃描FLIM（Laser Scanning FLIM,LSM）

激光掃描FLIM 是針對選定區(qū)域內的樣品逐點獲取其熒光衰減曲線，再經過擬合最 終合成熒光壽命圖像。相比寬場FLIM，其在空間分辨率、信噪比方面有更大的優(yōu)勢。掃描方式有兩種：一種是固定樣品，移動激光進行掃描，一種是固定激光，電動位移臺帶動樣品移動進行掃描。

2 金屬修飾熒光

金屬修飾熒光：

(a) 熒光壽命是熒光團到金表面距離的函數(shù)；

(b) 用綠色熒光蛋白（GFP）標記乳腺腺癌細胞的細胞膜的共聚焦xz 橫截面，垂直比例尺：5m；

(c) b 圖的FLIM 圖，金表面附近的GFP 熒光壽命縮短。[2]

3 鈣鈦礦太陽能電池

下圖研究中，展示了一種動態(tài)熱風（DHA）制備工藝來控制全無機PSC 的薄膜形態(tài)和穩(wěn)定性，該工藝不含有常規(guī)的有害反溶劑，可以在大氣環(huán)境中制備。同時，鈣鈦礦摻有鋇（Ba2+） 堿金屬離子（BaI2:CsPbI2Br）。這種DHA 方法有助于形成均勻的晶粒并控制結晶，從而形成穩(wěn)定的全無機PSC。從而在環(huán)境條件下形成完整的黑色相。經過DHA處理的鈣鈦礦光伏器件，在0.09cm小面積下，效率為14.85%，在1x1cm的大面積下，具有13.78%的最 高效率。DHA方法制備的器件在300h后仍然保持初始效率的92%。

4 MQWs 多量子阱研究

在(a) 藍寶石和(b) GaN 上生長的MQWs 的共焦PL mapping 圖像。具有較小尺寸的發(fā)光團的最 高密度是觀察到在GaN 上生長的MQWs。在(c) 藍寶石和(d)GaN 上生長的MQWs 的共焦TRPL mapping 圖。僅對于在GaN 上生長的MQWs，強的PL 強度區(qū)域與較長PL 衰減時間的區(qū)域很好地匹配。在(e) 藍寶石和(f)GaN 上生長的MQWs 在A 點和B 點測量的局部PL 衰減曲線，均標記在圖中。對于在GaN 上生長的MQWs，點A 和B 之間的PL 衰減時間差更高。

RTS2-FLIM 系列顯微熒光壽命成像系統(tǒng)參數(shù)配置

北京卓立漢光儀器有限公司提供的顯微熒光壽命成像系統(tǒng)是基于顯微和時間相關單光子計數(shù)技術，配合高精度位移臺得到微觀樣品表面各空間分布點的熒光衰減曲線，再經過用數(shù)據(jù)擬合，得到樣品表面發(fā)光壽命表征的影像。是光電半導體材料、熒光標記常用熒光分子等類似熒光壽命大多分布在納秒、幾十、幾百納秒尺度的物質的不二選擇。

參數(shù)指標：

FLIM 軟件界面

控制測試界面

測試軟件的界面遵循“All In One”的簡潔設計思路，用戶可在下圖所示的控制界面中完成采集數(shù)據(jù)的所有步驟：包括控制樣品平移臺移動，通過顯微鏡的明場光學像定位到合適區(qū)域，框選掃描區(qū)域進行掃描，逐點獲得熒光衰減曲線，實時生成熒光圖像等。

數(shù)據(jù)處理界面

功能豐富的熒光壽命數(shù)據(jù)處理軟件，充分挖掘用戶數(shù)據(jù)中的寶貴信息?？勺詣訉呙璜@得的FLIM 數(shù)據(jù)，逐點進行多組分熒光壽命擬合（組分數(shù)小于等于4），對逐點擬合獲得的熒光強度、熒光壽命等信息生成偽彩色圖像顯示。

自主開發(fā)的一套時間相關單光子計數(shù)（TCSPC）熒光壽命的擬合算法，可對熒光衰減曲線中最 多包含4 個時間組分的熒光過程進行擬合，獲得每個組分的熒光壽命，光子數(shù)比例，計算評價函數(shù)和殘差。TCSPC 熒光壽命通常并非簡單的指數(shù)衰減過程，而是與光源及探測器相關的儀器響應函數(shù)（IRF）與熒光衰減過程相互卷積的結果，因此適當?shù)臄M合方法和參數(shù)選擇對獲得正確可靠的熒光壽命非常重要。該軟件可導入實際測量的IRF 對衰減曲線進行卷積計算和擬合。但是大多數(shù)情況下， IRF 很難正確的從實驗獲得，針對這種情況，軟件提供了兩種無需實驗獲取IRF 的擬合方法：

NO .1 通過算法對數(shù)據(jù)上升沿進行擬合，獲得時間響應函數(shù)IRF，然后對整條衰減曲線進行卷積計算和擬合得到熒光壽命。

NO.2對于衰減時間遠長于儀器響應時間的，可對衰減曲線下降沿進行直接的指數(shù)擬合。該軟件經過大量測試，可以很好的滿足各種場合的用戶需求。

MicroLED 微盤的熒光強度像（3D 顯示）：

測試案例