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精确、多功能事件计时器和TCSPC单元PicoHarp 330[新品]

精确、多功能事件计时器和TCSPC单元PicoHarp 330[新品]

PicoHarp 330是一款事件计时和时间相关单光子计数设备,它具备出色的计时精度并支持多种触发方式,可以满足多达5通道的应用需求。
产品特点
  • 出色的定时精度2 ps RMS(单通道),3ps RMS(通道间)
  • 最先进的 1 ps 时间分辨率
  • 多种触发方法(CFD 和边沿触发器)
  • USB 3.0 超高速可实现高达85 Mcps的持续时间标记
  • 超短死时间(680 ps),跨通道无死区时间
  • New:4+1通道设置与先进的通道配置


灵活的通道配置和同步

PicoHarp 330可以配备多达四个独立的探测通道和一个公共同步通道,每个通道都可独立运行,但也可根据需要与其他通道同步。通用同步通道支持高达 640 MHz 的频率,可确保与激发源无缝集成。如果不需要同步信号,同步通道可以当探测通道使用。这一功能方便了符合相关或符合计数之类的测试要求。PicoHarp 330同样适用于多个探测器工作在正向启停模式的时间相关单光子计数应用。

数据质量高:卓越的计时精度和时间分辨率

通过智能化设计时间数字转换器,PicoHarp实现了高数据质量。它的基础时间分辨率为1ps,时间抖动为2 ps RMS(单通道),3ps RMS(通道间)。

极短680ps死时间,每个周期内可以检测多个光子

PicoHarp 330 采用边沿触发器,具有 680 ps 的超短死时间,可以快速连续检测多个事件(例如,探测器记录的光子),如果激发周期足够长,每个激发周期甚至可以检测多个事件。即使皮秒脉冲激光器工作在最高重复频率,它也能够正常工作。该设备所有通道支持的最高测试速率达85 百万个/秒(单个通道可达85百万个/秒)。USB3.0连接能够确保高数据吞吐量。

通过选择边沿触发器或恒比鉴别器,可以支持最广泛的单光子探测器

为了支持最广泛的单光子探测器,PicoHarp 330提供了多种输入电路。为了优化计时性能,例如超导纳米线单光子探测器(SNSPD),可将输入配置为边沿触发器;而为了实现混合光电探测器(HPD)或微通道板(MCP)的最佳性能,可将输入配置为恒比鉴别器(CFD)。这样,整个系统的IRF可以变得更窄。用简单的边沿触发器(比较器)不能达到同样的效果。特别是对于PMTs和MCPs,由于它们的脉冲幅度变化很大,因此恒比鉴别非常重要。

可以调节每个通道的延时,不用担心线缆长度

每个输入通道均具有一个内部可调时间偏移(延时)器,能够以1ps时间分辨率在±100ns范围内调节。因而不再需要特殊的适配线缆长度或线缆延时,为不同实验系统提供了灵活性和易用性。

每个通道65536个直方图分区,最小宽度1ps

PicoHarp 330 每个输入通道有 65536 个直方图分区,最小宽度为 1 ps,每个分区可收集超过 40 亿个计数(32 位)。

多停止功能,提高效率

PicoHarp 330 具有多停止功能,可在两个后续同步信号之间记录多个事件。这对于有效测量微秒至毫秒范围内的长磷光和光致发光寿命尤为有利。这一功能尤其适用于材料科学,为实验设置提供了多功能性。

外部同步信号

PicoHarp 330 支持的时间标记时间分辨(TTTR)模式可记录每个光子事件(如探测器记录的光子)的所有相关时间信息。通过存储这个完整的数据集,可以对光子动态进行最全面、最复杂的分析。此外,PicoHarp 330 还可与其他硬件同步,如用于荧光寿命成像的扫描台,或在 TTTR 模式下与其他控制事件同步。



方法

时间轨迹

您的量子点、纳米粒子或单荧光团是否在闪烁?是否应该闪烁?您的设置是否调整得当、灵敏度是否足以进行您想要进行的测量?一个简单的方法就是通过单光子计数获取高分辨率的强度时间轨迹。您可以在并行通道中计算进入光子的时间轨迹,实时查看它们,还可以做更多的事情。一个典型的例子是单个 Cy5 分子的闪烁。

直方图统计

光致发光是包括半导体、新型二维材料和量子点在内的许多材料的固有特性。光致发光寿命可提供有关样品成分和均匀性、样品内部局部化学环境或动态过程和反应机制的宝贵信息。

要在ps到ms的范围内精确测量时间分辨的光致发光,您可以记录平行通道中的入射光子的光致发光衰减,实时查看它们,以及执行更多操作。

时间分辨光致发光衰减曲线典型案例,揭示半导体中载流子动力学。


反聚束中的符合相关

符合相关测量是量子光学和量子力学中的一项基本技术。它们的目的是研究光子到达时间之间的统计关联,这可以证明单个光子发射体的存在或验证量子纠缠。符合相关在量子通信、密码学和成像等领域有着重要的实际应用。

纳米钻石中单个氮空位缺陷中心的反聚束迹线典型案例

FCS中的符合相关

如何在纳米尺度上以非侵入性的方式探测分子和粒子在材料中的行为?荧光相关光谱(FCS)是一种在不同应用领域研究纳米级材料动力学的通用工具,例如:

  • 扩散和迁移-理解多孔材料中的输运现象
  • 药物递送和催化剂中纳米粒子的尺寸,形状和浓度
  • 复合材料,粘合剂和涂层材料中聚合物链的动力学
  • 乳液和胶体稳定性中的形成和胶束性质

使用PicoQuant的时间标签电子设备记录来自本征发光或荧光标记样品的单个光子的到达时间。您可以对入射光子执行实时符合相关,实时查看FCS曲线,以及执行更多操作。

荧光寿命信息改善双链DNA的互相关光谱典型案例

软件

Windows版本软件

PicoHarp 330附带了一款Windows软件包,提供所有重要功能,例如设置测试参数,显示结果,加载/保存测试参数和测试曲线。重要测试数据,包括计数率,最大计数值,位置和峰宽,都会持续显示。

支持自定义编程

自定义编程库,例如C, C#, LabVIEW, Matlab和Python。提供示例代码方便上手。

Python 封装器 snAPI

快速、直观、多功能的 snAPI 可作为 PicoQuant TCSPC 器件功能与 Python 生态系统之间的桥梁,为所有用户提供高效的器件通信、配置和数据处理功能。

QuCoa

PicoHarp 330适用于QuCoa软件包,这是一款用于数据采集和分析的集成解决方案。它主要针对依靠于量子相关分析的研究领域,例如在Hanbury-Brown-Twiss实验中的符合检测,或使用Hong-Ou Mandel装置研究量子纠缠。

SymPhoTime 64

PicoHarp 330适用于SymPhoTime 64软件包,这是一款用于数据采集和分析的综合解决方案。它主要针对基于显微镜的应用,如成像(FLIM, FLIM-FRET),相关性分析(FCS, FCCS, FLCS, PIE-FCS)和荧光时间轨迹分析。



主要应用

PicoHarp 330可用于各种使用TCSPC和具有独立通道的时间标记系统的应用,例如:

  • 时间分辨荧光
  • 荧光寿命成像(FLIM)
  • 磷光寿命成像(PLIM)
  • 荧光相关光谱(FCS)
  • 荧光寿命相关光谱(FLCS)
  • 荧光共振能量转移(FRET)
  • 受激发射损耗显微镜(STED)
  • 双聚焦荧光相关光谱(2fFCS)
  • 脉冲交错激发(PIE)
  • 荧光各向异性(偏振)
  • 单线态氧
  • 时间分辨光致发光(TRPL)
  • 时间分辨阴极发光
  • 单分子光谱学/检测 TRPL成像
  • 镧系元素上转换
  • Bunch纯度测量
  • LIDAR/Ranging/SLR
  • 反聚束
  • 符合相关
  • 量子通讯
  • 量子纠缠
  • 量子传输
  • 量子信息处理
  • 正电子湮没寿命谱(PALS)
  • Thomas-Bollinger单光子法
  • 扩散光学层析成像
  • 线性光学量子计算
  • 时域功能近红外光谱(TD-fNIRS)
  • 多色寿命成像
  • 强度干涉仪
  • 时间间隔分析 (TIA)


参数

输入通道和同步 单个软件可调节所有输入的CFD或边沿触发器
探测通道数(除同步输入通道外) 高达4
输入电压工作范围(50欧姆) -1500 mV1500 mV
输入信号最大电压范围 (损伤阈值) - 2000 mV 3000 mV
触发沿 CFD: 下降沿 / 边沿触发: 下降沿或上升沿, 软件可调
时间-数字转换器
最小Time bin宽度 1 ps
计时精度* 典型值3 ps rms
计时精度/ 2* 典型值2 ps rms
死时间 边沿触发器:680 ps, CFD4.2 ns
微分非线性误差 < 10 % peak, < 1 % rms (全量程范围)
最大同步速率(周期性脉冲序列) 640 MHz
柱状图模式
计数深度 32 bit (4 294 967 295)
最大时间通道数 65536 (GUI), 524288 (DLL)
TTTR模式
每输入通道峰值计数率 对于高达1000个事件的爆发时间计数率可达1.47 × 109 cps
每输入通道持续计数率** 80 Mcps
所有输入通道的总持续计数率** 85 Mcps
外部标记信号输入
数量 4
外部同步信号
Ref IN 10 MHz, 100 MHz, 500 MHz
200 … 1500 mV p.p.
50 Ohm; AC耦合
Ref OUT 默认值: 10 MHz
1000 mV
50 Ohm; DC耦合

* 为了确定计时精度,必须重复测量时间差并计算这些测量的标准偏差(均方根误差)。这是通过将来自脉冲发生器的电信号进行分束,并将两个信号分别输入到单独的输入通道来完成的。计算出脉冲到达时间的差值以及相应的标准偏差。后一个值是均方根抖动,用于指定时间精度。但是,计算这样的时间差需要两次时间测量。因此,根据误差传播定律,通过将先前计算的标准偏差除以√(2),可以获得单通道均方根误差。我们还在此指定此单通道均方根误差,以便与其他产品进行比较。

** 可持续最高数据通量受限于电脑的配置和性能。

据我们所知,这里所提供的所有信息均是有效可靠的。但对于可能出现的不准确或遗漏,概不负责。规格及外观如有更改,恕不另行通知。


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