ipad秒變USB頻譜分析儀？

VSA系列USB微型頻譜分析儀，基于USB接口設(shè)計，具有體積小、重量輕、便于攜帶、性價比高、應(yīng)用廣泛等特點，其體積和重量在同類產(chǎn)品中都是最小的。

工作方式與一般頻譜分析儀基本相同，只需通過接口與計算機(jī)連接，它就立刻成為一臺功能強(qiáng)大真正意義上的頻譜分析儀。VSA系列USB微型頻譜分析儀具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，使用遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，就可以通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對頻譜分析儀的遠(yuǎn)程監(jiān)控，即使無USB接口的計算機(jī)也可以通過網(wǎng)口連接頻譜分析儀直接操作。

USB頻譜分析儀在各個行業(yè)都有應(yīng)用，包括電信、航空航天和國防、廣播、公共安全和制造業(yè)等。這些行業(yè)高度依賴無線通信系統(tǒng)，使得手持式頻譜分析儀在安裝、維護(hù)、測試和故障排除活動中不可或缺

USB頻譜分析儀是技術(shù)人員和工程師進(jìn)行現(xiàn)場測量、分析信號質(zhì)量、檢測干擾和確保正常網(wǎng)絡(luò)性能的重要工具。由于傳統(tǒng)的設(shè)備體積大，雖然功能強(qiáng)大，但并不能滿足各種復(fù)雜場景的使用

VSA系列的USB頻譜分析儀可以與ipad相連，使ipad秒變頻譜分析儀。

小編：丁工丁工！有客戶想知道他家從唐代傳承下來的玉到底純不純，該怎么辦？

丁工：先測測熒光壽命。

唐代古玉

小編：丁工丁工！這個客戶還想知道他這瓶82年的陳年污水還能不能喝，該怎么辦？

丁工：先測測熒光壽命。

小編：丁工丁工！到底什么是熒光壽命？它就這么神奇的么？

丁工：來來來，讓丁工給你說到說到。

來，上熒光壽命

熒光壽命是指分子在發(fā)射光子之前停留在其激發(fā)態(tài)的平均時間。一般來說激發(fā)態(tài)的熒光強(qiáng)度是以指數(shù)方式衰減的，其公式如下：

其中，I0為激發(fā)態(tài)初始的熒光強(qiáng)度，τ為指熒光壽命。因此熒光壽命可以由分子初始熒光強(qiáng)度I0衰減至I0/e所需要的時間表征。

從熒光/磷光材料獲得的熒光光譜是控制和評估材料功能和特性（例如峰值波長和熒光強(qiáng)度）的重要參數(shù)。但是，熒光光譜通常顯示時間積分信息，因此，當(dāng)材料包含多種物質(zhì)和反應(yīng)性元素時，它們的熒光光譜只能作為積分信息獲取。在這種情況下，一種有效的方法是通過使用時間軸參數(shù)來觀察發(fā)光動態(tài)，在皮秒到秒的范圍內(nèi)測量被脈沖光激發(fā)的物質(zhì)返回其基態(tài)所需的時間，這就是熒光壽命測量的意義。

現(xiàn)如今有兩種應(yīng)用比較普遍的熒光壽命測量方法，一種是經(jīng)典的TCSPC法，另一種是條紋相機(jī)法，今天小編就帶大家來捋一下這兩種方法的優(yōu)劣短長。

TCSPC熒光壽命測量法

TCSPC法也就是時間相關(guān)單光子計數(shù)法（Time-correlated single photon counting），其原理如下圖所示：

脈沖光源激發(fā)樣品的同時發(fā)出一個“start”信號，探測器接收樣品發(fā)射光的同時發(fā)出一個“stop”信號，TDC模塊將不同時間進(jìn)入的start信號以及stop信號相減，并且轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號由MCA模塊轉(zhuǎn)化為關(guān)于時間的計數(shù)，經(jīng)由大量數(shù)據(jù)累計以后，成為計數(shù)-時間的曲線，從而得到熒光壽命。

金無足赤人無完人，在這個理論的指引下，雖然TCSPC法具有靈敏度高、測量結(jié)果準(zhǔn)確、系統(tǒng)誤差小等優(yōu)點，但是這種方法仍然具有一定的局限性。因為TCSPC法的探測器是基于光電倍增管的，所以TCSPC系統(tǒng)的性能基本上由光電倍增管決定，因此TCSPC法只能測量某一個波長下的熒光壽命；TCSPC法無法檢測熒光壽命更短的材料；TCSPC法無法測量高強(qiáng)度熒光，只能在弱光下測量熒光壽命。

條紋相機(jī)熒光壽命測量法

條紋相機(jī)系統(tǒng)作為超快時間分辨測量的專用設(shè)備，可以在一次測量中分別得到波長、時間以及強(qiáng)度的三維信息。其原理如下圖所示：

圖一

被測光通過狹縫，在條紋管的光陰極面上形成狹縫圖像。此時，入射的四個光脈沖分別在時間、空間以及強(qiáng)度上略有變化。四個光脈沖入射至光陰極面上，依次轉(zhuǎn)換成與光強(qiáng)度成正比的電子束，再通過加速電極，轟擊條紋管末端的熒光屏。

圖二

當(dāng)電子束通過加速電極后，在與入射光同步時序的情況下向掃描電極施加高壓（圖二）。這將啟動掃描電極的高速掃描（電子從上到下掃描）。在高速掃描過程中，到達(dá)時間略有不同的電子束在垂直方向上偏轉(zhuǎn)的角度略有不同，并進(jìn)入MCP（微通道板）。當(dāng)電子通過MCP時，它們會倍增數(shù)千次，然后撞擊到熒光屏上，然后再次轉(zhuǎn)換為光。

在熒光屏上，zui早的光脈沖相對應(yīng)的熒光圖像在最上方，其他圖像從上到下依次排列，將時間的分辨通過垂直坐標(biāo)的位置不同來區(qū)分。同時，熒光屏的亮度會與入射光強(qiáng)度成正比，熒光屏水平方向上的位置對應(yīng)于入射光的水平位置。至此，四個光脈沖的時間、強(qiáng)度以及空間信息均得到測量和顯示。

條紋相機(jī)優(yōu)勢總結(jié)

1.最快實現(xiàn)100fs的時間分辨率，可以應(yīng)對更多特殊的極短熒光壽命材料；

2.耦合光譜儀，可以在一次熒光壽命測試中得到一段波長的強(qiáng)度和時間分辨信息，波段范圍由光譜儀決定；

3.具有兩種測量模式，分別為適用于強(qiáng)光測量的模擬信號測量模式以及弱光測量的光子計數(shù)模式；

4.可以簡單快捷地提取時間分辨光譜信息。

兩種測量方法優(yōu)劣對比

各位小伙伴看到這里想必對TCSPC法和條紋相機(jī)法測量熒光壽命的優(yōu)劣對比已經(jīng)有了一定的了解，為了更加方便各位對兩種方法進(jìn)行區(qū)分，小編總結(jié)了如下表格：

咳咳咳，小編向來是做一站式服務(wù)，既然幫大家分析了條紋相機(jī)測量熒光壽命的種種優(yōu)勢，那下面小編就來介紹一下有哪幾款相機(jī)可以滿足您的需求（硬廣一波~~）

條紋相機(jī)推薦

通用型條紋相機(jī)C10910

推薦理由

1. 5種光陰極面材料，覆蓋從115nm至1600nm，絕大部分熒光材料的發(fā)射波段范圍；

2. 同步掃描、快速掃描、慢速掃描（可選），支持1ps-1ms的熒光壽命測試范圍；

3. 時序控制模塊均為0抖動，可以最真實還原激光器信號以及熒光信號；

4. 軟件自動采集，操作簡單，配有專業(yè)的熒光壽命擬合功能，可進(jìn)行多種組分分析。

典型的C10910型條紋相機(jī)熒光壽命測量系統(tǒng)

激光器激發(fā)樣品的同時會分束一部分光束用于觸發(fā)條紋相機(jī)工作，延遲單元用于調(diào)節(jié)觸發(fā)信號以及樣品信號的時序同步，當(dāng)二者時序達(dá)到同步以后，條紋相機(jī)可以采集到樣品信號，再輸入至軟件進(jìn)行分析。

皮秒熒光壽命測試系統(tǒng)C11200

圖中分別是C11200系統(tǒng)的軟件采集結(jié)果、分析部分、系統(tǒng)主體部分以及前端光路部分

推薦理由

1.最短可以做到5ps的時間分辨率；

2. 擁有超過100000：1的動態(tài)范圍，掃描時間從1ns-10ms，可以覆蓋絕大部分熒光材料的熒光壽命參數(shù)及時間分辨光譜；

3. 可覆蓋紫外-可見-近紅外波段測量范圍；

4. 適配標(biāo)準(zhǔn)光路讓測量簡單快捷穩(wěn)定。

C11200系統(tǒng)的光源可以搭配鈦寶石激光器、搭配放大級的鈦寶石激光器以及皮秒激光器，小編下面展示一下不同光源的具體配置：

為了使大家更加直觀的了解到條紋相機(jī)進(jìn)行熒光壽命測量時展示出的波長、時間以及強(qiáng)度特性，下面小編就為大家放上兩個案例進(jìn)行說明。

鈣鈦礦材料三重態(tài)研究

Qin, C., Matsushima, T., Potscavage, W.J. et al. Triplet management for efficient perovskite light-emitting diodes. Nat. Photonics 14, 70–75 (2020).

光催化材料的研究

Won, D.-I.; Lee, J.-S.; Ba, Q.; Cho, Y.-J. et al. Development of a Lower Energy Photosensitizer for Photocatalytic CO2 Reduction: Modification of Porphyrin Dye in Hybrid Catalyst System. ACS Catal 8, 1018?1030(2018).