拉曼-荧光-荧光寿命成像光谱系统

当某种物质被一束激光激发后，该物质的分子吸收能量后从基态跃迁到某一激发态上，再以辐射跃迁的形式发出荧光回到基态。当去掉激发光后，分子的荧光强度降到激发时的荧光最大强度I0的1/e所需要的时间，称为荧光寿命。

TCSPC（时间相关单光子计数）是一种荧光寿命测试技术。这种技术在测试灵敏度、动态范围、数据准确度和精密度上具有显著优势。

TCSPC（Time-Correlated Single Photon Counting） 是目前主要应用的荧光寿命测定技术。荧光寿命通常在ps～us量级，在如此短的时间量级上进行测量，TCSPC是最为成熟准确的测试手段。

XperRam Ultimate是一款多功能的拉曼-荧光光谱测量系统，一机多用，一台设备即可测量拉曼光谱成像，荧光光谱成像，荧光寿命成像和光电流成像。XperRam Ultimate是XperRam200激光共聚焦显微拉曼光谱成像系统的升级产品。在XperRam200拉曼光谱仪的基础上添加了荧光寿命测量模块。其荧光寿命模块是基于德国PicoQuant TCPSC荧光寿命设备的二次开发。皮秒激光器，单光子探测器，TCSPC单光子计数模块均采用PicoQuant原装设备。结合了Olympus显微镜与Nanobase设计的高效光路，以及振镜扫描系统。可实现荧光寿命相关测量和荧光寿命成像（Fluorescence lifetime imaging microscopy，FLIM）。

系统示意图

系统的光路如下图所示，当需要测量拉曼，荧光时。信号光通过光谱仪由CCD接收。当需要测荧光寿命时，信号光由单光子探测器接收。振镜控制激光聚焦光斑在样品XY方向上扫描移动，软件记录每一个激光聚焦光斑的位置和其对应激发的光信号，测量拉曼我们称之为拉曼成像Raman Mapping，测量荧光时我们称之为荧光成像Fluorescence Mapping,测量荧光寿命时候，我们称之为荧光寿命成像Fluorescence Lifetime Imaging（FLIM）

系统特点：

>>多用测量模式

一台设备即可实现拉曼成像，荧光成像，光电流成像，荧光寿命成像等多种功能。当需要对样品进行多种测量时，无需移动样品到多台设备上测量。可以对样品同一位置进行拉曼，荧光，荧光寿命，光电流多种测量，不引入样品移动造成的位置误差。

>>快速大面积扫描成像

传统的拉曼光谱系统多通过移动样品台来实现扫描成像，这种方式成像速度较慢，样品台上也无法放置大体积，大重量的样品。XperRam Ultimate光谱系统通过振镜调节激光聚焦光斑的位置完成扫描成像，扫描过程中样品台台保持不动，比起传统的平台位移方式具有扫描速度快，扫描精度高，扫描范围大的特点。

>>体相全息光栅Volume Phase Holographic Grating

为了提升系统的灵敏度，XperRam Ultimate的光谱仪采用VPHG透射式体相全息光栅，与传统拉曼光谱仪多采用的反射式光栅不同，，体相全息衍射光栅Volume Phase Holographic Grating(VPHG) 具有衍射效率高，受偏振影响小的特点，透过率高达90%，比传统的反射式光栅大30%。

>>灵活的光谱仪设计-快速更换光栅

谱仪经过特殊设计，光栅即插即用，更换快捷，更换后仅需调节光栅角度。不同的光栅可对应不同的光谱测量范围，客户可以灵活更换光栅应对不同的情况

>>共聚焦成像

系统采用共聚焦成像，有效抑制杂散光，提升光谱成像质量，可实现3D拉曼成像

系统参数：

拉曼及稳态荧光

瞬态荧光寿命