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Compact fluorescence lifetime spectrometer Quantaurus-Tau

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet Quantaurus-Tau (소형 형광 수명 측정 장치)는 sub nano second 와 milli second 형광 수명을 측정하는 장치입니다.
여기 광원 및 검출기, 광학 등을 일체화 한 1BOX 형의 측정 장치로, 지금까지 연구자가 측정 시 긴 시간과 노력을 들여 있던 많은 구성품의 조정을 필요로 하지 않습니다. 샘플을 설정하고 여기 광원의 선택 등 여러 항목의 지시를 하면 간단한 조작으로 고정밀의 형광 수명 · PL 스펙트럼을 측정 할 수 있습니다.기본적인 측정은 1분 이내에 해석 결과까지 이끌어 낼 수 있습니다.

Feature

형광 수명 측정

여기 상태 완화 과정을 측정

유기 물질이나 형광 프로브의 형광 스펙트럼은 피크 파장과 형광 강도 등 재료의 기능과 특성을 통제, 평가에 중요한 변수가되고 있습니다. 그러나 형광 스펙트럼은 시간으로 적분 된 정보를 얻기 위해 재료에 여러 물질이나 반응계가 포함 된 경우 통합 된 정보만 얻을 수 없습니다. 이러한 경우 시간 축이라는 매개 변수를 측정하여, 발광 역학을 관찰하는 것이 효과적입니다. 이것은 일반적으로 형광 수명 측정이라고 하며, 물질이 펄스 빛에 의해 광 여기 된 후 기저 상태로 되돌아까지의 시간을 서브 나노 초 밀리 초 시간 영역에서 측정하는 것입니다. 이렇게하면 동일한 파장에서도 형광 수명이 다른 것이 복수 존재하고 있는 비율이 얼마나인지 등 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.

· 간단 · 단시간에 형광 수명 측정

측정은 시료를 샘플 홀더에 넣어 장치에 넣고 측정 조건 을 입력하는 것만으로 간단하고 단시간에 형광 수명을 측정합니다.

· 7 가지 파장의 여기 광원을 표준 탑재

280 nm · 340 nm · 365 nm · 405 nm · 470 nm · 590 nm · 630 nm의 7 종류의 여기 광원을 소프트웨어에서 선택 · 전환 할 수 있습니다.

· 용액 박막 샘플에 대응

용액, 박막 샘플에 대응. 샘플 형상에 대응 한 샘플 홀더를 쉽게 교환 할 수 있습니다.

· 대응 파장

Standard-300 nm ~ 800 nm / NIR-380 nm ~ 1030 nm

· 포톤 카운팅 법에 의한 고감도 측정

· 시간 분해능 100 ps 이하 (deconvolution에 의한)

· 극저온 (-196 ℃)에서 측정 가능 : 액체 (옵션)

· 인광 계측 (옵션)

· Anisotropy 형광 시간 분해 측정 (옵션)

· 형광 스펙트럼 측정

· 공간 절약형 컴팩트 디자인

Relationship between quantum yield and fluorescence lifetime

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet 오른쪽의 그림은 Jablonski 에너지 다이어그램으로 불려 일반적인 유기 분자의 각 여기 상태와 광여기 후의 각 여기 상태 완화 과정을 나타내고 있습니다. 여기서, S0 , S1 , T1 는 각각 분자의 기저 상태, 최저 여기 홑겹항상태 및 최저 여기 삼중항상태를 나타내고 있습니다. 분자는 광여기 후, 여기 상태가 되어 복사 과정 또는 열무복사 과정을 거쳐 기저 상태에 돌아옵니다. 복사 과정이란 형광 빛등의 발광을 수반하는 완화 과정입니다. 한편, 무복사 과정이란, 열을 방출하는 완화 과정이며 내부 변환, 항간 교차등이 있습니다. 복사 과정과 무복사 과정은 서로 경합 하고 있어 각 완화 과정의 효율은 이러한 속도 정수 k 의 상대치에 의해 정해집니다.

형광은 최저 여기-중요한 항목 상태로부터 기저 상태에의 복사 과정입니다. 여기서 형광의 속도 정수를 kf , 내부 변환 및 항간 교차의 속도 정수를 각각 kic , kisc로 하면(자), 형광 수명 Τ 은 각 완화 과정의 속도 정수를 이용해 이하의 식에서 정의됩니다.
Τ = 1 / (kf + kic + kisc)
한편, 형광 양자수율 Φ 은, 속도 정수를 사용해 이하와 같이 표기할 수 있습니다.
Φ = kf / (kf + kic + kisc)
따라서, 형광 수명과 형광 양자수율과의 사이에는 이하의 관계식을 성립되는 것을 압니다.
kf = Φ / Τ
이 식보다, 형광 수명과 형광 양자수율은, 발광재료의 발광 특성(속도 정수 kf )을 제어하는데 있어서 중요한 파라미터인 것을 알 수 있습니다.
하마마츠포토닉스는 발광재료의 다각적인 평가를 목적으로 해 Quantaurus 시리즈를 개발했습니다. Quantaurus 시리즈로서 형광 수명 측정용에 Quantaurus-Tau(소형 형광 수명 측정 장치), 양자수율 측정용에 Quantaurus-QY(절대 PL양자수율 측정 장치)를 출시 했습니다. 이것들 2 제품을 사용하여 발광재료의 발광 특성을 파악하는 것이 가능해져, 재료 개발의 속도를 올릴 수가 있습니다.

Spectral response

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet

Applications

형광 수명 측정의 응용은 다양하지만 대표적인 것으로, 유기 금속 착체의 분자 내, 분자간 전자 이동 및 에너지 전달 반응, 유기 EL 소자의 개발에 필수적인 재료의 형광 및 빛 수명 측정 형광 단백질 FRET (에너지 이동), 태양 전지 및 LED 용 화합물 반도체의 양부 판정 등이 있습니다.

· 유기 금속 착체
· 생체 용 형광 프로브
· 색소 증감 CIGS 계 PV 재료
· 유기 EL 재료
· 양자점
· LED 용 재료

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Measurement procedure

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet

Analysis function

여러 성분의 Dacay 분석 가능

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· 최대 5개 성분까지 여러 성분 분석 가능
형광 수명 측정에서는 여러 성분의 수명 성분의 감쇠 곡선의 합으로 현상이 관찰되는 경우가 많습니다.
전용 소프트에 의한 해석으로 각 성분의 형광 수명 값과 성분비가 쉽게 계산될 수 있습니다.

· 디컨볼루션 처리하여 높은 정확도의 분석을 제공
디컨볼루션 처리에 의해 IRF (장치 응답 함수)보다 빠른 수명의 해석이 가능합니다. 또한 인광과 같은 수명 성분의 분석에는디컨볼루션 처리 대신에 Tail Fit 기능을 사용할 수 있습니다.

· 시간 프로필 스펙트럼을 실시간 표시
측정 중에 시간 프로필 또는 스펙트럼이 실시간으로 표시됩니다. 계측시의 시간 스케일 및 분석 데이터 범위를 결정할 때 유용한 기능입니다.

여러 샘플의 형광 수명 분석 / 비교

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet

· 여러 데이터를 한 화면에서 분석 가능
비교 분석 화면에서는 각 데이터를 동일한 화면에 표시 할 수 있기 때문에, 샘플 간의 수명 차이를 한눈에 확인할 수 있습니다.

· 스펙트럼과 형광 감쇠 곡선의 프로파일 정보를 표시
각 프로파일의 반치폭 (FWHM), 피크 위치, 피크 강도의 정보를 볼 수 있습니다.

· 여러 데이터의 동일한 화면에 읽기 및 비교가 가능
표준화 프로세스를 통해 여러 데이터 비교를 쉽게 할 수 있습니다.

· 취득 데이터는 쉽게 텍스트 데이터로 저장
데이터는 복사 / 페스토하면 쉽게 그래프 해석 소프트에 텍스트 데이터로 마이그레이션 할 수 있습니다.

여러 샘플의 PL 스펙트럼 분석 / 비교

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet

· 시간 분해 스펙트럼 표시
스펙트럼의 시간 변화를 분석하는 시간 분해 스펙트럼을 볼 수 있습니다.

· 스펙트럼과 형광 감쇠 곡선의 프로파일 정보를 표시
각 프로파일의 반치폭 (FWHM), 피크 위치, 피크 강도의 정보를 볼 수 있습니다.

· 여러 데이터의 동일한 화면에 읽기 및 비교가 가능
표준화 프로세스를 통해 여러 데이터 비교를 쉽게 할 수 있습니다.

Specification

Type number C11367-11 C11367-14 C11367-12 C11367-15
Sample Solution,
Thin-film
Solid
(Thin-film, Powder)
Solution,
Thin-film
Solid
(Thin-film, Powder)
Detector type Standard NIR
Wavelength range 300 nm to 800 nm 380 nm to 1030 nm
Excitation light source Seven types of LED light source (280 nm, 340 nm, 365 nm, 405 nm, 470 nm, 590 nm, 630 nm)
Excitation light source switching Software control
Monochromator Czerny-Turner monochromator
Measurement time range 2.5 ns to 50 μs / full scale
Phosphorescence measurement (Option) 50 μs to 50 ms / full scale
Phosphorescence excitation wavelength (280 nm, 340 nm, 370 nm, 405 nm, 445 nm, 470 nm, 590 nm, 630 nm)
Time axis channel 512 ch, 1024 ch, 2048 ch, 4096 ch
Total time resolution < 1.0 ns FWHM (IRF with 365 nm LED)
Analysis function Fluorescence lifetime analysis ( up to five components by exponential function fitting ) and spectrum analysis
Supported OS Windows 7 (32 bit)

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet

Dimensions

Compact-fluorescence-lifetime-spectromet