Fluotime 300

Времяразрешенный флуоресцентный спектрометр с чувствительностью на уровне единичных молекул, подходящий как для рутинных измерений, так и для исследовательских задач в молекулярной спектроскопии.


FluoTime 300 — это современный спектрометр исследовательского уровня для измерения времени жизни флуоресценции с возможностью съемки спектров флуоресценции. Его интуитивно понятное программное обеспечение EasyTau 2 с пресетами под конкретные типы экспериментов (Wizard) позволяет сосредоточиться на образце, не тратя время на поиск оптимальных настроек под каждый эксперимент. Флуоресцентная спектроскопия является одним из фундаментальных спектроскопических методов исследования. Она используется как для повседневного контроля качества, так и для сложных измерений спектрально-люминесцентных свойств образцов в исследовательских лабораториях. Идеальный спектрометр должен отвечать потребностям как высококвалифицированных специалистов, так и случайных пользователей. Эта идея стала ключевой при разработке FluoTime 300. Разработанный учеными для ученых, он определенно задает новые стандарты флуоресцентной спектроскопии.


Времяразрешенная спектроскопия 

При измерениях с временным разрешением единичные фотоны регистрируются с учетом времени, прошедшего от момента возбуждения до эмиссии. Это позволяет производить исследования явлений, происходящих во временном интервале от пикосекунд до миллисекунд. Типичными примерами являются измерения времени жизни флуоресценции и фосфоресценции, а также анизотропии с временным разрешением.

 Области применения:

  • аналитическая химия – определение или разделение веществ по времени жизни их флуоресценции, наблюдение за изменениями в ближайшем окружении атомов и молекул
  • биохимия – изучение сворачивания белка или сигнальных путей
  • фотобиология – обнаружение синглетного кислорода для фотодинамической терапии
  • биофизика – изучение жесткости мембраны или взаимодействий фермент/субстрат
  • промышленный контроль качества – контроль качества пластин, полупроводников или фотоэлементов
  • геммологическая экспертиза — диагностика, экспертиза и оценка драгоценных и других камней, ювелирных изделий

Спектроскопия в режиме Steady state

Измерения в режиме steady-state являются классическими задачами для флуоресцентного спектрометра. Это измерения, при которых флуоресценция детектируется со спектральным разрешением без разрешения по времени. Типичными примерами являются спектры возбуждения и эмиссии, а также анизотропия. 

Области применения:

  • аналитическая химия – идентификация веществ по их спектрам возбуждения или эмиссии и определение их концентраций
  • фотохимия – характеристика фотохромов или определение кинетики реакции
  • промышленный контроль качества – контроль качества полимеров, выполнение анализа протеинов или ДНК, КПД фотоэлементов
  • экология – контроль наличия следов органических или неорганических веществ в растворах или твердых образцах
  • наука о продуктах питания – изучение выращивания и старения фруктов и растений

Общая информация

  • Полностью автоматизированная система с гибкой модульной архитектурой
  • Возможность работы во времяразрешенном режиме и режиме съемки спектров
  • Удобное в использовании ПО с модулями помощи (application wizard) и возможностью написания скриптов
  • Измерение времен жизни от пикосекунд до нескольких секунд
  • Великолепная чувствительность (Соотношение сигнал/шум до 29000:1)
  • Интегрированные источники возбуждения, Пикосекундные импульсные диодные лазеры, LED, ксеноновые лампы или другие источники возбуждения
  • Большая камера для образцов, куда можно установить множество разнообразных держателей

Визуальная конфигурация

  • L- профиль

Режимы работы

  • Коррелированный во времени подсчет единичных фотонов (TCSPC)
  • Многоканальное масштабирование (MCS)

Чувствительность

  • Соотношение сигнал/шум, измеренное по рамановскому спектру воды, обычно выше 26 000:1 (29 000:1 при использовании двойных монохроматоров, длина волны возбуждения 350 нм, спектральная полоса пропускания 5 нм, время интеграции 1 с)

Диапазон времени жизни

  • от 50 пс до секунд с детектором ФЭУ и электроникой TCSPC
  • от < 20 пс до секунд с детектором Hybrid-PMT и электроникой TCSPC
  • от < 10 пс до секунд с детектором MCP-PMT, электроникой TCSPC и соответствующим лазером
  • до нескольких секунд с ФЭУ, Hybrid-PMT или MCP-PMT и электроникой MCS

Источники возбуждения

  • Пикосекундные импульсные диодные лазеры или LED с частотой повторения до 80 МГц, общий драйвер
  • Solea: настраиваемый суперконтинуумный лазер с частотой повторения до 40 МГц
  • Суб-микросекундная импульсная ксеноновая лампа
  • Ксеноновая дуговая лампа 300 Вт
  • Внешние лазеры, например, титан – сапфировые лазеры

Монохроматоры

  • Тип Черни — Тернера
  • Фокусное расстояние: 150 или 300 мм, одиночная или двойная выходная щель
  • Решетка 1200 г/мм, отражающая при 500 нм или 600 г/мм отражающая при 1250 нм (прочие решетки по запросу)
  • Регулируемая ширина цели в диапазоне от 10 мкм до 4 мм (с непрерывным регулированием, полное компьютерное управление)
  • Среднее устранение рассеянного света 1:10-5 с соответствующим длинноволновым пропускающим фильтром 1:10-10

Детекторы

  • Охлаждаемые или неохлаждаемые детекторы
  • Фотоумножители (ФЭУ) с различными спектральными диапазонами от 200 до 920 нм
  • Микроканальные пластинчатые фотоумножители (MCP-PMT) с различными спектральными диапазонами от 185 до 910 нм.
  • Фотоумножители, чувствительные в ближнем инфракрасном диапазоне (ФЭУ) с различными спектральными диапазонами от 950 до 1700 нм
  • Гибридные ФЭУ (Hybrid PMT) со спектральным диапазоном от 300 до 890 нм.

Программное обеспечение

  • Простая в использовании комплексная система на базе Windows и аналитическое программное обеспечение
  • Архивирование, экспорт данных, арифметические действия с данными.
  • Мастера приложений Application Wizards для различных стандартных приложений.
  • Ручной режим измерения с полным управлением прибором и опциональным средством оптимизации измерительных параметров.
  • Язык написания скриптов для сбора данных, заданных пользователем, и выполнения цикла измерений.
  • Анализ времени жизни на базе процедуры реконволюции, до 4й экспоненциальной функции затухания, распределения времени жизни, анизотропия, глобальный анализ, строгий анализ ошибок.

Измерение времени жизни флуоресценции:

 
Получение разрешенных по времени спектров эмиссии (TRES):
 
 
Измерение абсолютного квантового выхода флуоресценции:
 
 
Измерения анизотропии:
 
 
Времяразрешенные эксперименты по измерению анизотропии:
 
 

Abid A.R., Marciniak B., Pędziński T., Shahida M. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, Vol.332, p.241-250 (2017)

Oluwole D.O., Nyokong T. Dyes and Pigments, Vol.136, 262-272 (2017)

Lermer C., Birkhold S.T., Moudralovski I.L., Mayer P., Schoop L.M., Schmidt-Mende L., Lotsch B.V. Chemistry of Materials, Vol028, p.6560-6566 (2016)

Qui X., Wegner D., Wu Y.-T., van Bergen en Henegouwen P.M.P., Jennings T.L., Hildebrandt N. Chemistry of Materials, article ASAP (2016)

Paolucci V., Mejlsøe S.L., Ficker M., Tom Vosch T., Christensen J.B. The Journal of Physical Chemistry B, Vol.120, p.9576-9580 (2016)

Kuzmin V.A., Podrugina T.A., Nekipelova T.D., Doroshenko I.A., Proskurnina M.V., Golovina G.V., Radchenko E.V., Kostyukov A.A., Temnov V.V., Matveeva E.D., Palyulin V.A., Zefirov N.S. Doklady Chemistry, Vol.470, p.264-267 (2016)

Khan A.,Rehman Z.-u., Rehman M.-u., Khan R., Zulfiqar, Waseem A., Iqbal A., Shah Z.H. Inorganic Chemistry Communications, Vol.072, p.33-41 (2016)

Mosconi E., Meggiolaro D., Snaith H.J., Stranks S.D., De Angelis F. Energy & Environmental Science, advance article (2016)

Ai P., Mauro M., Gourlaouen C., Carrara S., De Cola L., Tobon Y., Giovanella U., Botta C., Danopoulos A.A., Braunstein P. Inorganic Chemistry, article ASAP (2016)

Liu J., Pathak S.K., Sakai N., Sheng R., Bai S., Wang Z., Snaith H.J. Advanced Materials Interfaces, early view (2016)