TimeHarp 260

TimeHarp 260 — компактная и простая в использовании система коррелированного по времени счета единичных фотонов и мультиканальная масштабируемая карта с интерфейсом PCIe. Она основана на дизайне TDC и дает ультракороткое мертвое время даже при высоком временном разрешении. Карта доступна в двух версиях — PICO (базовое разрешение 25 пс) и NANO (базовое разрешение 250 нс).


TimeHarp 260 — компактная и простая в использовании система коррелированного по времени счета единичных фотонов и мультиканальная масштабируемая карта с интерфейсом PCIe.

  • Карта снабжена независимыми входными каналами и основным синхронизирующим каналом (до 100 MHz)
  • Представлена двумя моделями с базовым разрешением 25 пс (PICO model) и 250 пс (NANO model)
  • PICO model в режиме «Long range mode» обладает базовым разрешением 2.5 нс
  • Ультракороткое мертвое время (< 25 нс для PICO model, < 2 нс для NANO model)
  • Фиксация времени поддерживающая скорость счета на уровне 40 MHz
  • Регулируемая задержка на каждом канале c разрешением в 25 пс для PICO model и в 250 пс PICO model
  • Программируемый выход триггера
  • Внешняя синхронизация в процессе съемки (время жизни флуоресценции)

TimeHarp 260 поддерживает следующие режимы:

  • Integration mode
  • Oscilloscope mode
  • Time-Resolved Emission Spectra (TRES)
  • Time-Tagged Time-Resolved (TTTR) mode

TimeHarp 260 может быть использована в различных методах, которые требуют мультиканальную систему коррелированного по времени счета единичных фотонов (TCSPC) и/или систему фиксации времени с независимыми каналами, таких как:

TimeHarp 260 PICO TimeHarp 260 NANO
Входные каналы и синхронизация Дискриминатор с постоянным порогом (CFD) на все входные каналы, приспосабливаемое программное обеспечение Постоянный уровень триггера на все входные каналы, приспосабливаемое программное обеспечение
Ряд каналов детектора (в добавление к синхронизации) 1 (SINGLE) or 2 (DUAL) 1 (SINGLE) or 2 (DUAL)
Диапазон входного напряжения (пик пульса в 50 Ом) от 0 до -1200 мВ, оптимальный режим: от -100 мВ до -200 мВ от -1200 мВ до +1200 мВ
Максимальных диапазон входного напряжения (пик напряжения, выдерживаемый усилителем) ±1500 мВ ±2500 мВ
Фронт триггера задний фронт задний или передний фронт, приспосабливаемое программное обеспечение
Длительность пускового импульса от 0.5 до 30 нс от > 0.5 нс
Время необходимое для подъема/падения триггера импульса 2 нс максимум
Time to Digital Converters
Минимальное время накопления шага от 25 пс в режиме «Long range mode»: 2.5 нс 250 пс
Временное разрешение < 20 пс (ср.квадр) в режиме «Long range mode»: <1 нс (ср.квадр) < 250 пс (ср.квадр)
Мертвое время < 25 пс в режиме «Long range mode»: <2.5 пс < 2 пс
Отношение числа пиков к входному каналу 40 × 106 ед/сек в режиме «Long range mode»: 400 × 106 ед/сек для режима «bursts of up» до 128 1000 × 106 ед/сек для режима «bursts of up» до 96
Непрерывная скорость импульсов в входной канал 40 × 106 ед/сек 40 × 106 ед/сек
Максимальный уровень синхронизации (периодическая последовательность импульсов) 100 MHz 100 MHz
Приспосабливаемый диапазон задержки для каждого входного канала ±100 нм, разрешение 25 пс ±100 нс, разрешение 250 пс
Дифференциальная нелинейность < 2% пика, <0.2% ср.квадр. (в полном диапазоне измерения) < 2% пика, <0.2% ср.квадр. (в полном диапазоне пика)
Гистограмма
Единицы 32 bit (4.294.967.296 ед.) 32 bit (4.294.967.296 ед)
Максимальное количество временных слотов 32768 32768
Полноценная шкала временного диапазона от 819 нс до 1.71 с (в зависимости от выбранного разрешения: 25 пс, 50 пс, 100 пс, …, 52.42 мкс) в режиме «Long range mode»: от 81.92 мкс до 171 с (в зависимости от выбранного разрешения: 2.5 нс, 5 нс, 10 нс, …, 5.242 мс) от 8.19 мкс до 17.1 с (в зависимости от выбранного разрешения: 250 пс, 500 пс,…, 524.2 мкс)
Время захвата от 1 мс до 100 часов от 1 мс до 100 часов
Пропускная способность (сумма всех каналов) typ. 30×106 ед/сек (в зависимости от конфигурации ПК и эксплуатации) typ. 30×106 ед/сек (в зависимости от конфигурации ПК и эксплуатации)
TTTR Процессор
Разрешение в режиме T2 25 пс 250 пс
Разрешение в режиме T3 25 пс, 50 пс, 100 пс,…, 52.42 мкс в режиме «Long range mode»:  2.5 нс, 5 нс, 10 нс, …,  5.242 мс 250 пс, 500 пс, 1 нс, …, 524.2 мкс
FiFo buffer depth (records) 8.388.608 8.388.608
Время захвата от 1 мс до 100 часов от 1 мс до 100 часов
Пропускная способность (сумма всех каналов) typ. 40×106 ед/сек (в зависимости от конфигурации ПК и эксплуатации) typ. 40×106 ед/сек (в зависимости от конфигурации ПК и эксплуатации)
Выход триггера
доступно только с режиме «Long range mode» всегда включено
Период программируемый, от 0.1 мкс до 1.678 с (от 0.596 Hz до 10 MHz) программируемый, от 0.1 мкс до 1.678 с (от 0.596 Hz до 10 MHz)
Длительность импульса (типовой) 10 нс 10 нс
Уровень базовой линии (типовой) 0 В 0 В
Активный уровень (пики импульсов) -0.7 В -0.7 В
Внешние линейные входы
Количество 4 (доступны только в моделях с каналами обнаружения) 4 (доступны только в моделях с каналами обнаружения)
Тип входа TTL, < 10 нс время подъема/падения, > 50 нс длительность импульса TTL, < 10 нс время подъема/падения, > 50 нс длительность импульса
Управление
Интерфейс ПК PCIe 1.1 x1 PCIe 1.1 x1
Требования ПК Dual core CPU, min. 1.5 GHz CPU clock, min. 1 GB memory Dual core CPU, min. 1.5 GHz CPU clock, min. 1 GB memory
Операционная система Windows 7 / 8 or 10 Windows 7 / 8 or 10
Потребляемая мощность ≤ 15 W ≤ 15 W

Fujiwara M., Shikano Y., Tsukahara R., Shikata S., Hshimoto H. Scientific Reports, Vol.008, 14773 (2018)

Acebrón M., Herrera F.C., Mizrahi M., Navío C., Bernardo-Gavito R., Granados D., Requejo F.G., Juarez B.H. Physical Chemistry Chemical Physics, Vol.019, p.1999-2007 (2017)

van der Linden M., Barendregt A., van Bunningen A.J., Chin P.T., Thies-Weesie D., de Groot F.M., Meijerink A. Nanoscale, Vol.008, p.19901-19909 (2016)

Reineck P., Capelli M., Lau D.W.M., Jeske J., Field M.R., Ohshima T., Greentree A.D., Gibson B.C. Nanoscale, Vol.009, p.497-502 (2016)

Yavas S., Macháň R., Wohland T. Biophysical Journal, Vol.111, p.2241-2254 (2016)

Edgar M., Sun M.-J., Spalding G., Gibson G., Padgett M.J. OSA conference paper, Frontiers in Optics, FF1D.2 (2016)

Zhuang Z., Dai J., Liu B., Guo X., Li Y. Applied Physics Letters, Vol.109, 141105 (2016)

Lignos I. Dissertation ETH Zürich (2016)

Kumar R. Dissertation UC San Diego (2016)

Tsang E.S.C., Koito Y., Rees G.J., Hanna J.V., Li M.M.J., Peng Y.-K., Puchtler T., Taylor R., Wang T., Kobayashi H., Teixeira I.F., Khan M.A., Kreissl H. chemcatchem-catalysis, accepted article (2016)

Hu T., Smith M.D., Dohner E.R:, Sher M.-J., Wu X., Trinh M.T., Fisher A., Corbett J., Zhu X.-Y., Karunadasa H.I., Lindenberg A.M. The Journal of Physical Chemistry Letters, Vol.007, p.2258-2263 (2016)