蛍光寿命測定装置（TCSPC法） FluoroCube
概要
TCSPC（時間相関単一光子計数法）蛍光寿命測定装置 FluoroCubeはTAC方式を用いた蛍光寿命測定装置です。
特長
- LD(半導体レーザ)、LED(レーザダイオード)の簡単な交換で励起波長をフレキシブルに変えられます。(光源の付け替え、メンテナンスはとっても簡単)
- LD(半導体レーザ)を用いる場合には十分な励起強度が得られます。
- 高繰り返し1MHzまで可能
- 生データで、ある程度視覚的に、蛍光寿命の長さや成分に推測がつきます。
- 寿命解析ソフトウェアにより4成分まで寿命解析が可能です。
- TCSPC(時間相関単一光子計数)モードでは、サブナノ秒からマイクロ秒台までの測定可能、MCSモードでは、このモードの場合、光源はオプションのSpectraLED使用します。
数100マイクロ秒より長い時間スケールの燐光寿命測定に対応します。 - オプションの分光器を追加することにより、時間分解蛍光スペクトルの測定が可能になります。
測定デモ承ります。下記へお問合わせください。
株式会社 堀場製作所
東京セールスオフィス TEL：03-6206-4717
大阪セールスオフィス TEL：06-6390-8016
蛍光寿命の求め方
蛍光の減衰は，単純な場合、以下のような指数関数で表されます。
I（t）＝I0・exp（−t／r） ・・・・・・（1）
I（t）は蛍光強度の時間変化、Ioは発光の開始時点での蛍光強度、tは経過時間、rは蛍光寿命を表しています。この蛍光強度の時間変化は、横軸に時間、縦軸に蛍光強度の対数をとると図1に示したような直線関係のグラフになります。この直線の傾きが（−1／r）です。
試料にパルス光をあて、蛍光寿命を測定する場合を考えます。図2に示すように、試料の蛍光減衰の程度が速いつまり蛍光寿命が短いと、パルス光の持続時間が問題となります。持続時間が長いパルスAで、試料の真の蛍光減衰曲線Bを測定するとAとBが畳み込まれ（コンポリュート）て、観測可能な蛍光減衰曲線Cを測定することになります。測定できるのはAとCで、知りたいのはBです。AとCから、Bを求める演算をデコンポリューションといいます。
TCSPC蛍光寿命測定装置 FluoroCubeでは、Windowsベースの解析ソフトにより、蛍光減衰曲線が4つの指数関数の和で表されるような減衰曲線までデコンポリューション演算が可能です。
図１ 蛍光減衰曲線の時間変化（単一指数関数の場合）
Time dependence of a fluorescence decay curve
図2 蛍光減衰曲線とコンボリューション
Fluorescence decay curves and convolution operation
TAC方式とは？
TAC方式とはTAC（Time-to-Amplitude Converter）時間電圧変換器（堀場製作所が基本技術を開発しました）を用いた蛍光寿命測定方法です。
TAC方式による蛍光寿命測定を、TCSPC（Time-Correlated Single Photon Counting）時間相関単一光子係数法といいます。
・基本概念
TAC （時間電圧変換器）は、励起光源が発光した時点をStart Time（T＝0）として内部のコンデンサーに一定の速度で、電荷をため始めます。そして検出器によって最初の1個の蛍光光子を検出した時点をStop Timeとして、コンデンサーに電荷を蓄えることを終了させて、その時点の電荷電圧を出力します。つまり、最初の蛍光光子を検出するまでの時間を、電圧値として記録することができます。
1回の励起に対して、蛍光寿命曲線のうち1個のデータしか得ることができません。そのため、高繰り返しの励起光源が必要になります。
解析用ソフトウェア（Windows対応）
製品ラインナップ
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励起光源としてLED（レーザダイオード）やLD（半導体レーザー）を利用した蛍光寿命測定装置です。TAC方式としては、もっとも簡易な装置です。励起波長として、LEDやLDの波長が選択可能な測定で、測定手段としてできる限り簡単に蛍光寿命を測定したい研究者の方にお勧めします。 |
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フラッシュランプを励起光源として使用した、シングルチャンネル蛍光寿命測定装置です。紫外域での励起光が必要な場合や、励起波長を詳細に設定する必要がある場合等にお勧めいたします。 |
製造会社: HORIBA Scientific
仕様
FluoroCube
Model：1000U
蛍光寿命測定システム
励起光源に半導体パルス光源を使用し、発光側に光学フィルターを配置したフィルター分光仕様
- 大型サンプル室(超低温冷却用クライオスタット搭載可能)
- 温度制御循環型水用チューブ付液体サンプルホルダー
- XYZサンプルホルダーステージ
- 励起光学系 50mmUVグレード溶融シリカレンズ、50mm角フィルター用フィルターホルダー(注1)、偏光マウント(注2) (但し、注1：フィルターはオプション、注2：偏光子搭載はオプション)
- 半導体パルス光源：簡単脱着可能なコンパクト光源「NanoLED」(半導体レーザまたは発光ダイオード)/「SpectrLED」(発光ダイオード)
- 発光光学系 50mmUVグレード溶融シリカレンズ、50mm角フィルター用フィルターホルダー(注1)、偏光子マウント(注2) (但し、注1：フィルターはオプション、注2：偏光子搭載はオプション)
- NanoLEDパルス光源コントローラモジュール(ソフトウェア制御)
- ピコ秒光子検出器モジュール：標準TBX-650(185nm－650nm) 波長アップグレード対応可能
サンプル室蓋のオートロックによる安全機構を搭載。 - タイミング制御ユニット「FluoroHub」：ピコ秒～数秒 (励起パルス光源による)
- 計測ソフトウェア「DataStation」
- 解析ソフトウェア「DAS6」：標準解析ソフトウェアパッケージ(最大5成分までの解析に対応)＋蛍光異方性減衰解析ソフト
- ディスクトップコンピュータ
- ケーブル類および接続端子
- ベースプレートはオプション
FluoroCube
Model：3000U
蛍光寿命測定システム
励起光源に半導体パルス光源を仕様。発光側にモノクロメータを配置した仕様
- 大型サンプル室(超低温冷却用クライオスタット搭載可能)
- 温度制御循環型水用チューブ付液体サンプルホルダー
- XYZサンプルホルダーステージ
- 自動フォーカスレンズ機能付励起光学系 50mmUVグレード溶融シリカレンズ、50mm角フィルター用フィルターホルダー＊、偏光マウント＊＊ (但し、＊フィルターはオプション、＊＊偏光子搭載はオプション)
- 半導体パルス光源：簡単脱着可能なコンパクト光源「NanoLED」(半導体レーザまたは発光ダイオード)/「SpectrLED」(発光ダイオード)
- 自動フォーカスレンズ機能付発光光学系 50mmUVグレード溶融シリカレンズ、50mm角フィルター用フィルターホルダー(注1)、偏光子マウント(注2) (但し、注1：フィルターはオプション、注2：偏光子搭載はオプション)
- 発光側モノクロメータ：モノクロメータは瀬谷・波岡マウンティングタイプを採用し、自動波長駆動式(200nm－800nm)。サンプル室蓋のオートロックによる安全機構を搭載。手動開閉タイプのスリットを採用(1、2、4、6、8、12、16、32nm)
- NanoLEDパルス光源コントローラモジュール(ソフトウェア制御)
- ピコ秒光子検出器モジュール：標準TBX-04(185nm－650nm) 波長アップグレード対応可能
- タイミング制御ユニット「FluoroHub」：ピコ秒～数秒(励起パルス光源による)
- 計測ソフトウェア「DataStation」
- 解析ソフトウェア「DAS6」：標準解析ソフトウェアパッケージ(最大5成分までの解析に対応)＋蛍光異方性減衰解析ソフト
- ディスクトップコンピュータ
- ケーブル類および接続端子
- ベースプレート(サイズ37cm×70cm)
FluoroCube
Model：5000U
蛍光寿命測定システム
励起光源にフラッシュランプ光源を使用し、励起側および発光側にモノクロメータを配置した仕様
- 大型サンプル室(超低温冷却用クライオスタット搭載可能)
- 温度制御循環型水用チューブ付液体サンプルホルダー
- XYZサンプルホルダーステージ
- 励起側および発光側モノクロメータ：モノクロメータは瀬谷・波岡マウンティングタイプを採用し，自動波長駆動式(200nm－800nm)。サンプル室蓋のオートロックによる安全機構を搭載。手動開閉タイプのスリットを採用(1、2、4、6、8、12、16、32nm)
- 自動フォーカスレンズ機能付光学系 50mmUVグレード溶融シリカレンズ、50mm角フィルター用フィルターホルダー(注1)、偏光子マウント(注2) (但し、注1：フィルターはオプション、注2：偏光子はオプション)
多重励起が可能(励起側モノクロメータの入射ポートに同時にマウントできる4ポジションのビーム・ステアリングミラーによる) - ピコ秒光子検出器モジュール 標準TBX-650(185nm－650nm) 波長アップグレード対応可能
- タイミング制御ユニット「FluoroHub」：ピコ秒～数秒(励起パルス光源による)
- 計測ソフトウェア「DataStation」
- 解析ソフトウェア「DAS6」：標準解析ソフトウェアパッケージ(最大5成分までの解析に対応)＋蛍光異方性減衰解析ソフト
- ディスクトップコンピュータ
- ケーブル類および接続端子
- ベースプレート(サイズ 70cm×70cm)
