随着科技的发展，即时诊断领域中的免疫层析技术，从diyi代胶体金、彩色乳胶到第二代荧光微球技术，实现了从定性到定量分析的飞跃。而时间分辨荧光免疫层析技术则更进一步，提升了检测的稳定性和灵敏度。 
　　时间分辨荧光免疫分析（TRFIA）是在传统荧光分析的基础上创立的一种新型非放射性免疫分析技术。TRFIA以含有镧系稀土元素的纳米微球作为标记物的，根据镧系金属螯合物荧光持续时间长且Stokes位移大，用时间分辨技术测量荧光，有效排除非特异性荧光的干扰，具有灵敏度高、特异性强和稳定性好等特点。

      敏捷生物开发的新一代时间分辨荧光免疫层析平台，实现了从diyi代胶体金技术到第三代时间分辨荧光技术的飞跃，大大提高了即时诊断的检测灵敏度和检测线性范围，并实现了即时诊断的精确定量。该平台具有操作简便、快速、成本低、试剂稳定、便于保存和携带、检测结果可追溯等优点，可广泛应用于医学健康、海关检疫、农牧业、林业、消防、环境和食品检测等多领域。

TRPL Mapping系统简介：
时间分辨荧光共聚焦显微成像及光谱系统 MicroTime100 & FluoTime300将正置共聚焦荧光寿命显微镜和荧光寿命光谱仪结合在一起，能实现几百nm的空间分辨率和ps~s的荧光寿命测试和光谱测试。能用于检测：荧光共聚焦成像、荧光寿命成像、时间分辨光谱、稳态激发/发射谱、时间分辨荧光共聚焦显微光谱、自由选取ROI的微区（时间分辨）荧光成像和（时间分辨）光谱，并且支持升级单分子光谱功能（闪烁，反聚束）、拓展了FLIM和红外部分，完全适用于诸多薄膜、纳米材料的研究，是研究时间分辨光致发光的理想工具。

TRPL Mapping系统工作原理图：

TRPL Mapping系统产品组合：

主要特点：
•  在共聚焦成像基础上，可选点做微区PL、TRPL测试
•  半导体激光器波长从375nm到1060nm可选
•  可配置多个单光子探测器，用于反聚束检测
•  纳米级XYZ 扫描台
•  几百nm的空间分辨率，皮秒到秒级别的寿命测量范围
•  探测波长范围从350nm至1000nm可选，可扩展至1700nm
•  高配版光谱仪支持氙灯激发，低温和量子产率扩展

主要功能：
• 荧光寿命成像 （FLIM）
• 磷光寿命成像（PLIM）
• 荧光共振能量转移（FRET）
• 模式匹配分析
• 时间分辨光致发光（TRPL）
• TRPL 成像
• 反聚束效应

主要应用：
• 单分子光谱/探测
• 单线态氧研究
• 荧光上转换
• 荧光各向异性研究
• 稳态荧光光谱测量
• 量子产率测量
• 光化学研究
• LEDs，OLED，量子点检测

应用实例:
1、TRPL for Semiconductor Analysis—Device Architecture Characterization
用于半导体分析的TRPL——器件结构表征

2、CIGS MAPPING
对CIGS材料的mapping，通过荧光寿命的分析，可以直观看出缺陷

3、perovskite solar cells

4、Carrier diffusion
GaAsP 量子阱系统中的载流子扩散

卤化物钙钛矿晶体中的载流子扩散

通过对时间和三维空间的4维数据的采集，可以可视化半导体/太阳能电池不同区域和深度的载流子扩散。因此，它们可以揭示载流子扩散的局部变化以及诸如载流子缺陷和晶体边界等微尺度的异质性。

     2019年9月，剑桥大学Rachel Oliver教授及其团队聚集了来自英国科学和工业界的50多名研究人员，为其全新的时间分辨阴极荧光测量系统Allalin Chronos的顺利安装和交付使用举行了盛大的开幕式！

     剑桥大学物理科学学院院长Lindsay Greer教授主持开幕仪式，并对这台设备获得的时间分辨阴极荧光结果和应用进行了许多深入而热烈的讨论，内容涵盖了从化合物半导体材料和器件到钙钛矿和地质样品的各种材料。Rachel Oliver教授随后介绍了此设备的实用性，强调了此设备的顺利安装必将极大促进英国科学界在相关领域的研究，期待可以得到更多的创新性科研成果！

开幕式现场照片

    这款先进的时间分辨阴极荧光测量系统是由瑞士attolight自主研发生产的，Attolight公司CEO Samuel Sonderegger博士应邀参加开幕式，并与到场科学家进行了深入的技术交流和沟通。

    作为世界上唯yi一款同时具备时间分辨和空间分辨的阴极荧光测量系统，attolight生产的Allalin Chronos具有如下的独特技术优势和应用特点：

    ☛  Allalin Chronos系统，可实现变温、时间分辨、纳米尺度分辨率的阴极荧光分析。在连续模式下，系统采用高电流密度的肖特基场发射电子枪。在时间分辨模式下，相同的电子枪则为超快激光器所驱动，产生超短电子脉冲。系统独有的GX率定量CL收集系统，有效保障时间分辨阴极荧光光谱测试。

    ☛  激发激光器与探测器之间精确同步，从而使皮秒级的时间分辨阴极荧光分析成为可能。脉冲模式与连续模式之间的切换是自动化的，且仅需要几分钟，这使得系统能够成为wan美的多用户设备，满足不同用户的研究需求和使用要求。

    ☛  Allalin Chronos是专为那些需要获取光谱动力学信息的研究者们而量身打造的，具有纳米级空间分辨率及皮秒级的时间分辨率。系统具有一整套超快探测器，探测波长覆盖紫外至近红外波段（200 nm~1700 nm），尽Z大可能优化您的应用。

    ☛  该系统还可搭配超稳液氦恒温器使用，工作温度覆盖10 K至室温。Allalin Chronos的多功能设计也使它能够执行其他先进的表征测试，例如泵浦/探测光谱及动态SEM。

附1：基于时间分辨阴极荧光光谱的应用及部分实例

-局域辐射和非辐射载流子寿命的测定

-半导体异质结中载流子激发动力学的分析

-先进的泵浦/探测光谱

利用时间分辨CL分析弯曲状态下氧化锌微米带中的激子扩散行为：沿微米带径向三个不同激发区域的时间分辨荧光光谱。根据测试结果，可以建立并验证应力诱导的激子扩散模型。(ACS Nano, 8(4), 3412-3420, 2014)

InGaN/GaN量子阱中局域载流子复合。(Applied Physics Letters 109, 232103 (2016))

在氮化镓中围绕单一位错缺陷的CL强度与有效寿命。(Applied Physics Letters 109, 042101 (2016))

单根InGaN/GaN核/壳微米柱的时间分辨CL衰减及CL成像结果。(Applied Physics Letters 112, 052106 (2018))

附2：Rachel Oliver教授利用Attolight阴极荧光光谱仪开展的部分研究工作及链接：

[1] T. J. Puchtler, A. Woolf, T. Zhu, D. Gachet, E. L. Hu, R. A. Oliver. Effect of Threading Dislocations on the Quality Factor of InGaN/GaN Microdisk Cavities. ACS Photonics, 2015, 2, 137-143.

(https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ph500426g)

[2] T. Zhu, D. Gachet, F. Tang, W. Y. Fu, F. Oehler, M. J. Kappers, P. Dawson, C. J. Humphreys, R. A. Oliver. Local carrier recombination and associated dynamics in m-plane InGaN/GaN quantum wells probed by picosecond cathodoluminescence. Appl. Phys. Lett., 2016, 109, 232103.

(https://doi.org/10.1063/1.4971366)

[3] C. J. Humphreys, F. C-P. Massabuau, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O’Hanlon, A. Kovacs, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, R. A. Oliver. Atomic Resolution Imaging of Dislocations in AlGaN and the Efficiency of UV LEDs. Microsc. Microanal., 2018 ,4, 4-5.

(https://doi.org/10.1017/S143192761800051X)

[4] F. C-P. Massabuau, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O’ Hanlon, A. Kovács, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, C. J. Humphreys, R. A. Oliver. Dislocations in AlGaN: Core Structure, Atom Segregation, and Optical Properties. Nano Lett., 2017, 17, 4846-4852.

(https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b01697)

[5] F. C-P. Massabuau, P. Chen, S. L. Rhode, M. K. Horton, T. J. O’Hanlon, A. Kov´acs, M. S. Zielinski, M. J. Kappers, R. E. Dunin-Borkowski, C. J. Humphreys, R.A. Oliver. Alloy fluctuations at dislocations in III-Nitrides: identification and impact on optical properties. Proceedings Volume 10532, Gallium Nitride Materials and Devices XIII; 105320R (2018)

(https://doi.org/10.1117/12.2288211)

附3：部分国内专家学者利用Attolight阴极荧光光谱仪开展的研究工作及链接：

[1] X. Fu, G. Jacopin, M. Shahmohammadi, R. Liu, M. Benameur, J-D. Ganière, J. Feng, W. Guo, Z. Liao, B. Deveaud, D. Yu. Exciton Drift in Semiconductors under Uniform Strain Gradients: Application to Bent ZnO Microwires. ACS Nano, 2014, 8, 3412-3420.

(https://doi.org/10.1021/nn4062353)

[2] M. Shahmohammadi, G. Jacopin, X. Fu, J-D, Ganière, D. Yu, B. Deveaud. Exciton hopping probed by picosecond time-resolved cathodoluminescence. Appl. Phys. Lett., 2015, 107, 141101.

(https://doi.org/10.1063/1.4932098)

[3] Y. Song, L. Zhang, Y. Zeng, L. Qin, Y. Zhou, Y. Ning, L. Wang. Microscopic View of Defect Evolution in Thermal Treated AlGaInAs Quantum Well Revealed by Spatially Resolved Cathodoluminescence. Materials 2018, 11(6), 1049.

(https://doi.org/10.3390/ma11061049)

[4] X. Xie, B. Li, Z. Zhang, S. Wang, D. Shen. Controlled compensation via nonequilibrium electrons in ZnO. Sci. Rep., 2018, 8, 17020.

(DOI:10.1038/s41598-018-35178-w)

JEOL IDES 新产品：JEM-2100 时间分辨电子显微镜

IDES是时间分辨透射电子显微镜（TEM）领域的ling导者和先驱，专门研究脉冲激光和高速静电束消隐及偏转技术。IDES的产品在TEM的特殊空间分辨率的基础上增加了时间分辨功能，能够在非常快的时间尺度范围内进行新的应用和对样品进行动态研究。

本次推出的JEM-2100时间分辨电子显微镜是利用一个或多个激光器进行pump-探针实验而设计的用于研究样品中的瞬态现象。 用户可以直接用激光激发样品，紫外激光产生光电子探针脉冲，在成像、衍射、光谱或光谱成像模式下对样品进行探测。 该电镜非常通用，可以选择多种不同激光类型的光学配置来进行ps皮秒频闪观测、ns纳秒频闪观测、ns纳秒单发(SS) 和ns纳秒 “电影模式(MM)” 测量，及常规热电子模式。该电镜在JEM-2100Plus的基础上，引入激光束，指向阴极(电子源)和样品，激光光学系统为标准配置，各种激光为可选件。

IDES是时间分辨透射电子显微镜（TEM）领域的ling导者和先驱，专门研究脉冲激光和高速静电束消隐及偏转技术。IDES的产品在TEM的特殊空间分辨率的基础上增加了时间分辨功能，能够在非常快的时间尺度范围内进行新的应用和对样品进行动态研究。

本次推出的JEM-2100时间分辨电子显微镜是利用一个或多个激光器进行pump-探针实验而设计的用于研究样品中的瞬态现象。 用户可以直接用激光激发样品，紫外激光产生光电子探针脉冲，在成像、衍射、光谱或光谱成像模式下对样品进行探测。 该电镜非常通用，可以选择多种不同激光类型的光学配置来进行ps皮秒频闪观测、ns纳秒频闪观测、ns纳秒单发(SS) 和ns纳秒 “电影模式(MM)” 测量，及常规热电子模式。该电镜在JEM-2100Plus的基础上，引入激光束，指向阴极(电子源)和样品，激光光学系统为标准配置，各种激光为可选件。

日前，德国PicoQuant、意大利NIREOS和Micro Photon Devices公司联合开发了一种基于干涉仪记录时间分辨发射光谱（TRES）的全新紧凑型系统，而该系统搭建的模块分别由这三家公司提供。

时间分辨发射光谱（TRES）新型系统是基于NIREOS研发的超稳型干涉仪GEMINI，它能直接将样品的荧光发射光谱和荧光寿命进行Mapping，具有高时间和高光谱分辨率（即TRES）等特点,也正是因为这些特点时间分辨发射光谱（TRES）新型系统将光谱的变化过程直接提升到了ps量级的分辨率。

该系统功能非常强大，但光路却极其简单。在样品测试中，信号光通过NIREOS 的紧凑和超稳定的GEMINI干涉仪获得高分辨率的全光谱信息；然后由Micro Photon Devices的PDM系列探测器进行单光子检测；Z后，经过PicoQuant的时间相关单光子计数器（TCSPC）PicoHarp 300获得高时间分辨率的荧光寿命信息，Z终获得时间分辨发射光谱（TRES）。

具体光路示意和探测及分析，请参见下图所示:

图1：光路示意

图2：功能简介

图3：软件界面

如需了解更多该系统的完整实验光路和功能演示视频等相关资料，请联系我们！

2014 年诺贝尔化学奖「超分辨荧光显微技术」的「化学」含量有多少？

引言

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图文导读 

相关参考