Система счета единичных фотонов HydraHarp 400

HydraHarp 400 — масштабируемая мультиканальная система коррелированного по времени счета единичных фотонов (TCSPC) high-end класса и анализатор временных интервалов (TIA).

Производитель: PicoQuant GmbH

Запросить коммерческое предложение Запросить сервисную поддержку

Система счета единичных фотонов HydraHarp 400 имеет следующие отличительные характеристики:

Компактность устройства;
Масштабируемый дизайн;
До 8 независимых входных каналов и основной канал синхронизации (до 150 MHz);
Максимальное количество временных слотов гистограмм - 65536, минимальное время накопления шага - 1 пс;
Скорость счета до 12.5 млн ед/сек на канал;
Регулируемый входной отклик для каждого канала с разрешением 1 пс;
Диапазон измерений гистограмм от 65 нс до 2.19 с;
Фиксация времени поддерживающая скорость счета на уровне 40 MHz;
Внешняя синхронизация в процессе съемки (время жизни флуоресценции);
Вход и выход внешних опорных тактовых сигналов.

Система счета единичных фотонов HydraHarp 400 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:

Флуоресценция с временным разрешением (Time-Resolved Fluorescence);
Визуализация времени жизни флуоресценции (Fluorescence Lifetime Imaging, FLIM);
Визуализация времени жизни фосфоресценции (Phosphorescence Lifetime Imaging, PLIM);
Флуоресцентная корреляционная спектроскопия (Fluorescence Correlation Spectroscopy, FCS);
Корреляционная спектроскопия времени жизни флуоресценции (Fluorescence Lifetime Correlation Spectroscopy, FLCS);
Фёрстеровский перенос энергии (Foerster Resonance Energy Transfer (FRET);
Микроскопия на эффекте вынужденного подавления флуоресценции (Stimulated Emission Depletion Microscopy, STED);
Анизотропия флуоресценции (Fluorescence Anisotropy, Polarization);
Одномолекулярная спектроскопия (Single Molecule Spectroscopy / Detection);
Измерение синглетного кислорода (Singlet Oxygen);
Время разрешенная фотолюминесценция (Time-Resolved Photoluminescence, TRPL);
Временная спектроскопия аннигиляции позитронов (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy, PALS).

Input Channels and Sync

Параметр	Значение
Разрешающая способность	Дискриминатор с постоянным порогом (CFD) во всех каналах, приспосабливаемое программное обеспечение
Входное напряжение	От 0 мВ до -1000 мВ, оптимальный режим: от -100 мВ до -500 мВ
Точка срабатывания	Задний фронт
Время необходимое для подъема/падения триггера импульса	Максимум 2 нс

Внешний опорный тактовый генератор

Параметр	Значение
Вход	10 MHz, min. 200 mV, max. 1 V pp, 50 Ohms, AC coupled
Выход	10 MHz, 300 mV pp, 50 Ohms, AC coupled

Time to Digital Converters

Параметр	Значение
Минимальное время накопления шага	1 пк
Временное разрешение	До < 12 пк (ср.квадр.)
Полный диапазон измерений в режиме «histogram mode»	От 65 нс до 2.19 с (в зависимости от выбранного разрешения : 1, 2, 4, …, 33 554 432 пс)
Полный диапазон измерений в режиме «time-tagged mode»	Infinite
Максимальная скорость счета на входной канал	12.5 × 106 ед/сек
Максимальная скорость синхронизации	150 MHz
Регулируемый диапазон задержки для каждого входного канала	± 100 нс, разрешение 1 пс
Мертвое время	До < 80 нс
Дифференциальная нелинейность	< 2 % пика, < 0.2 % ср.квадр. (в полном диапазоне измерения)

Гистограммы

Параметр	Значение
Единицы к количеству временных слотов	4.294.967.296 (32 bit)
Максимальное количество временных слотов	65536
Время захвата	От 1 мс до 100 часов

TTTR Процессор

Параметр	Значение
Разрешение в режиме T2	1 пс
Разрешение в режиме T3	1, 2, 4, …, 33 554 432 пс
FiFo buffer depth (records)	2097152
Пропускная способность (сумма всех каналов)	typ. 40 × 106 ед/сек (в зависимости от конфигурации ПК и эксплуатации)

Управление

Параметр	Значение
Интерфейс ПК	USB 3.0
Требования ПК	Min. 1 GHz CPU clock, min. 1 GB memory
Операционная система	Windows 8/10
Потребляемая мощность	Small mainframe < 50 W, large mainframe < 100 W at 100 to 240 VAC

HydraHarp 400 поддерживает следующие режимы:

Integration mode;
Oscilloscope mode;
Time-Resolved Emission Spectra (TRES);
Time-Tagged Time-Resolved mode (TTTR;)
On-line («real-time») correlator для FCS.

Precision and accuracy of single-molecule FRET measurements—a multi-laboratory benchmark study. Hellenkamp B., Schmid S., Doroshenko O., Opanasyuk O., Kühnemuth R., Rezaei Adariani S., Ambrose B., Aznauryan M., Barth A., Birkedal V., Bowen M.E., Chen H., Cordes T., Eilert T., Fijen C., Gebhardt C., Götz M., Gouridis G., Gratton E., Ha T., Hao P., Hanke C.A., Hartmann A., Hendrix J., Hildebrandt L.L., Hirschfeld V., Hohlbein J., Hua B., Hübner C.G., Kallis E., Kapanidis A.N., Kim J.Y., Krainer G., Lamb D.C., Lee N.K., Lemke E.A., Levesque B., Levitus M., McCann J.J., Naredi-Rainer N., Nettels D., Ngo T., Qiu R., Robb N.C., Röcker C., Sanabria H., Schlierf M., Schröder T., Schuler B., Seidel H., Streit L., Thurn J., Tinnefeld P., Tyagi S., Vandenberk N., Vera A.M., Weninger K.R., Wünsch B., Yanez-Orozco I.S., Michaelis J., Seidel C.A.M., Craggs T.D., Hugel T. Nature Methods, Vol.009, p.669-676 (2018).
Label-free monitoring of ambient oxygenation and redox conditions using the photodynamics of flavin compounds and transient state (TRAST) spectroscopy. Tornmalm J., Widengren J. Methods, Vol.140-141, p.178-187 (2018).
Fluorescence lifetime correlation spectroscopy: basics and applications.
Ghosh A., Karedla N., Thiele J.C., Gregor I., Enderlein J. Methods, Vol.140-141, p.32-39 (2018).
Reducing phonon-induced decoherence in solid-state single-photon sources with cavity quantum electrodynamics. Grange T., Somaschi N., Antón C., De Santis L., Coppola G., Giesz V., Lemaître A., Sagnes I., Auffèves A., Senellart P. Physical Review Letters, Vol.118, 253602 (2017).
Nanomaterials for triplet exciton transfer into silicon. Verboom S. Dissertation Wageningen University (2017).
High-speed switching of biphoton delays through electro-optic pump frequency modulation featured. Odele O.D., Lukens J.M., Jaramillo-Villegas J.A., Imany P., Langrock C., Fejer M.M., Leaird D.E., Weiner A.M. APL Photonics, Vol.002, 011301 (2017).
Frequency domain processing of on-chip biphoton frequency comb. Jarmillo-Villegas J.A., Imany P., Odele O.D., Leaird D.E., Ou Z.-Y., Qi M., Weiner A.M. Optica, Vol.004, p.655-658 (2017).
The nematode homologue of Mediator complex subunit 28, F28F8.5, is a critical regulator of C. elegans development. Kostrouchová M., Kostrouch D., Chughtai A.A., Kaššák F., Novotný J.P., Kostrouchová V., Benda A., Krause M.W., Saudek V., Kostrouchová M., Kostrouch Z. PeerJ Preprints, Vol.006, e3390 (2017).
Carbon nanodots with sub-nanosecond spontaneous emission lifetime. Liu C.-W., Lin T.-N., Chang l.-Y.,Jiang Z.-C., Shen J.-L., Chen P.-W., Wang J.-S., Yuan C.-T. ChemPhysChem, Vol.018, 42-46 (2017).
Pulsed single-photon spectrometer by frequency-to-time mapping using chirped fiber Bragg gratings. Davis A.O.C., Saulnier P.M., Karpiński M., Smith B.J. Optics Express, Vol.025, p.12804-12811 (2017).