前言
時間相關(guān)單光子計數(shù)（Time-Correlated Single Photon Counting,TCSPC），是時間分辨熒光光譜與熒光壽命成像（FLIM）研究的底層核心技術(shù)。長期以來，這一領(lǐng)域的核心硬件幾乎被少數(shù)國際品牌所壟斷，國內(nèi)用戶在采購、維護(hù)、二次開發(fā)等方面均受到不同程度的制約。
基于時間分辨光譜技術(shù)的深厚底蘊，創(chuàng)銳光譜正式發(fā)布具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TCSPC模塊-TAU-200，以及軟硬件一體化的完整熒光成像解決方案。這不僅是一張國產(chǎn)替代的答卷，更是創(chuàng)銳光譜在全棧自研道路上的一次重要里程碑。
TAU-200 TCSPC模塊
自研TCSPC模塊
國產(chǎn)核心技術(shù)再次突破
TCSPC模塊的核心難點在于對每一個光子到達(dá)時刻的精確計時，這對電路設(shè)計、信號處理與系統(tǒng)集成能力均提出了高要求。
TAU-200采用TDC(Time-to-Digital Converter)方案，在計時精度、死時間控制、數(shù)據(jù)傳輸速度等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到行業(yè)水平的同時，還具備良好的可擴展性，能夠靈活適配不同實驗場景與用戶需求。
熒光紙片（高信噪比標(biāo)準(zhǔn)樣品）
測試條件：405 nm激發(fā)，重復(fù)頻率5 MHz。
TAU-200與某國際品牌產(chǎn)品的熒光紙樣品采集數(shù)據(jù)比較
從峰值到三個數(shù)量級的衰減動態(tài)范圍內(nèi)，兩條曲線幾乎重疊，TAU-200在常規(guī)熒光壽命測量中已達(dá)國際產(chǎn)品精度。
RuCl?（微秒級壽命樣品）
測試條件：405 nm激發(fā)，1.25 MHz重復(fù)頻率。
RuCl?的熒光壽命在亞微秒量級，對TCSPC卡的死時間和長時基穩(wěn)定性要求更高。如圖，TAU-200與國際產(chǎn)品采集的結(jié)果吻合。
鈣鈦礦薄膜
測試條件：405 nm激發(fā)，2.5 MHz重復(fù)頻率。
TAU-200與某國際品牌產(chǎn)品的鈣鈦礦薄膜樣品采集數(shù)據(jù)比較
鈣鈦礦材料的熒光衰減動力學(xué)測試是揭示相應(yīng)載流子復(fù)合、提取等過程的關(guān)鍵手段，對設(shè)計、改進(jìn)鈣鈦礦太陽能電池并提高光電轉(zhuǎn)化效率至關(guān)重要。實測對比顯示，TAU-200可適配光伏、發(fā)光器件等領(lǐng)域嚴(yán)苛的瞬態(tài)光譜測試需求。
有機晶體（毫秒級長壽命樣品）
測試條件：405 nm激發(fā)，樣品為兩種分子晶體樣品（Tc-FR、Tc-2BrFR）。
TAU-200長壽命樣品采集數(shù)據(jù)結(jié)果
長壽命熒光樣品（Tc-FR、Tc-2BrFR）測試中，TAU-200可精準(zhǔn)捕捉慢衰減信號，時間分辨能力與國際品牌無差異。
熒光壽命成像測試
搭配TAU-200和自研振鏡控制卡的激光共聚焦掃描成像系統(tǒng)測試實例
創(chuàng)銳光譜FLIM300熒光壽命成像系統(tǒng)
實現(xiàn)全面自主化開發(fā)和性能升級
創(chuàng)銳光譜同步推出自研振鏡控制卡GCC-100，并與TAU-200有效集成，構(gòu)建全自主化激光掃描共聚焦熒光強度/熒光壽命成像系統(tǒng)。
這套系統(tǒng)的核心優(yōu)勢在于，兩大核心板卡自主研發(fā)，軟硬件深度聯(lián)動、協(xié)同優(yōu)化，從底層解決異構(gòu)系統(tǒng)的兼容性難題。
該套系統(tǒng)擁有極快的掃描速度，對比傳統(tǒng)位移臺掃描，速度提升22倍以上！
振鏡掃描與位移臺掃描對比視頻
（點擊播放）
振鏡掃描（左）原視頻4分鐘， 8倍加速；
位移臺掃描（右），原視頻90分鐘，100倍加速
振鏡掃描（左）原視頻4分鐘， 8倍加速；
位移臺掃描（右），原視頻90分鐘，100倍加速
成像系統(tǒng)核心能力一覽
熒光壽命成像測試中，對細(xì)胞樣品與鈣鈦礦薄膜均實現(xiàn)了清晰的壽命成像，空間分辨與壽命提取精度均滿足科研需求。
整套方案適用于生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、光電器件、化學(xué)分析等多個研究場景，真正實現(xiàn)了時間分辨與空間分辨的高度融合。
軟硬件一體化
從采集到分析，全鏈路自主可控
除硬件實現(xiàn)自主研發(fā)外，團(tuán)隊同步打造了全自主知識產(chǎn)權(quán)軟件系統(tǒng)：熒光壽命成像采集軟件FluoTrace及分析軟件FluoView，覆蓋數(shù)據(jù)采集、分析處理全流程。
熒光壽命成像采集軟件FluoTrace界面
采集軟件：靈活、直觀、高效
采集軟件支持短壽命（納秒–微秒）與長壽命（微秒–秒）兩種測量模式的無縫切換，提供單點壽命采集與壽命成像采集兩大功能模塊。
軟件內(nèi)置了實時熒光衰減曲線擬合功能，用戶在采集過程中即可同步查看壽命擬合結(jié)果，無需繁瑣的數(shù)據(jù)導(dǎo)出與后續(xù)處理，大幅壓縮了從采集到分析的時間成本。
此外，軟件與振鏡、位移臺等掃描設(shè)備實現(xiàn)深度聯(lián)動，用戶可直接通過界面設(shè)定掃描參數(shù)、定義駐點位置與成像范圍，操作直觀，調(diào)試高效方便。
分析軟件：精準(zhǔn)提取、多維解析
配套的數(shù)據(jù)分析軟件擁有單點壽命擬合與成像壽命擬合功能，能同時獲取熒光強度和熒光壽命成像結(jié)果，支持用戶自定義擬合參數(shù)，幫助用戶從測量數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)提取關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù)，獲取多維度時空分辨動力學(xué)信息。
熒光壽命成像分析軟件FluoView界面
從簡單的熒光壽命測量到復(fù)雜的FLIM分析，用戶都可以在同一平臺上完成，這是全鏈路自主研發(fā)的優(yōu)勢。
開放生態(tài)
不只是一套系統(tǒng)，更是一個平臺
創(chuàng)銳光譜深知，不同用戶有不同的實驗需求。因此，這套解決方案在設(shè)計之初就充分考慮了開放性與可集成性：
•可直接采購創(chuàng)銳熒光壽命成像系統(tǒng)(FLIM300)，開箱即用；
•可單獨采購TAU-200與配套軟件，用戶自行集成熒光壽命成像采集系統(tǒng)，極大減少軟件開發(fā)成本；
•可二次開發(fā)：軟硬件接口開放，支持深度定制與擴展開發(fā)。
從TCSPC模塊、振鏡控制卡，到采集分析軟件，創(chuàng)銳光譜打造出完整、自主、可控的全棧技術(shù)鏈路。全鏈路各環(huán)節(jié)均歷經(jīng)深度打磨與嚴(yán)苛驗證，以硬核自研實力，樹立國產(chǎn)光學(xué)探測技術(shù)。
如需了解詳細(xì)技術(shù)規(guī)格、申請樣機測試或商務(wù)合作，歡迎聯(lián)系創(chuàng)銳光譜團(tuán)隊。
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