散射。在激光激發(fā)下，熒光與Stokes Raman散射同時(shí)發(fā)生，因?yàn)榧t移的Stokes Raman散射與熒光發(fā)射光譜重疊。反斯托克斯拉曼散射不存在熒光問(wèn)題，因?yàn)榕c激發(fā)波長(zhǎng)相比，反斯托克斯拉曼散射是藍(lán)移的，因此在光譜中與熒光自然分離。當(dāng)用可見(jiàn)光激發(fā)時(shí)，熒光本底問(wèn)題更為嚴(yán)重。拉曼光譜中的強(qiáng)熒光信號(hào)直接影響拉曼測(cè)量的準(zhǔn)確性和靈敏度。熒光和自發(fā)拉曼信號(hào)在波長(zhǎng)維度上重疊，因此不能用簡(jiǎn)單的濾光片分離。幸運(yùn)的是，它們?cè)谝韵滦再|(zhì)上有所不同，這是許多拉曼測(cè)量中熒光抑制方法的基礎(chǔ)：1.熒光發(fā)射壽命(納秒量級(jí))遠(yuǎn)長(zhǎng)于拉曼散射壽命(皮秒量級(jí))。這一原理產(chǎn)生了各種時(shí)域方法，其中一個(gè)超快脈沖激光器用于激勵(lì)，可應(yīng)用于時(shí)域拉 ...

術(shù)圖1顯示了激發(fā)激光脈沖、發(fā)射拉曼散射信號(hào)和發(fā)射熒光的時(shí)間輪廓。熒光過(guò)程包括激發(fā)、內(nèi)部轉(zhuǎn)換和發(fā)射三個(gè)重要步驟，每個(gè)步驟都發(fā)生在不同的時(shí)間尺度上。首先，入射光子激發(fā)熒光團(tuán)分子的時(shí)間為飛秒(10-15秒)量級(jí)。其次，振動(dòng)弛豫的無(wú)輻射內(nèi)轉(zhuǎn)換過(guò)程也非常快，在10-14 ~ 10-11 s之間。最后，熒光發(fā)射是一個(gè)緩慢的過(guò)程，大約發(fā)生在10-9-10-7 s左右。熒光壽命是指分子在發(fā)射熒光光子前處于激發(fā)態(tài)的平均時(shí)間。圖1所示的指數(shù)衰減曲線說(shuō)明了熒光發(fā)射時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分布。單熒光團(tuán)的熒光時(shí)間輪廓符合壽命常數(shù)τ的指數(shù)函數(shù)，而拉曼發(fā)射幾乎與激發(fā)激光同時(shí)發(fā)生。由于拉曼信號(hào)比熒光信號(hào)的發(fā)射速度快得多，因此選擇合適的時(shí) ...

差，其受到熱激發(fā)后，部分價(jià)電子獲得能量克服共價(jià)鍵束縛，稱為可以在晶格中自由運(yùn)動(dòng)的自由電子，而原共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空位，稱為空穴。自由電子和空穴都是載流子，載流子則是可以運(yùn)輸電流的載體。由于本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性較差，因此為了提高其導(dǎo)電性會(huì)在其中摻入少量雜質(zhì)，形成雜質(zhì)半導(dǎo)體。半導(dǎo)體PN結(jié)則是由一個(gè)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組合而成。N型半導(dǎo)體：N型半導(dǎo)體是在純凈的硅晶體中摻入五價(jià)元素（磷和砷）組成的。雜質(zhì)中四個(gè)價(jià)電子與硅組成共價(jià)鍵，剩余一個(gè)稱為自由電子（載流子）。因此N型半導(dǎo)體中載流子是自由電子。P型半導(dǎo)體：P型半導(dǎo)體是在硅中摻雜三價(jià)元素（硼）組成的。它和硅中價(jià)電子組成共價(jià)鍵時(shí)由于缺少一個(gè)價(jià)電子，從而形成空 ...

，要保持每個(gè)激發(fā)周期記錄超過(guò)一個(gè)光子的低概率，這是因?yàn)樵谝粋€(gè)光子事件發(fā)生后，探測(cè)器和電子設(shè)備至少有幾納秒的死時(shí)間，在這段時(shí)間，它們不能處理其他事件。由于死時(shí)間，TCSPC系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)成每個(gè)激發(fā)周期只記錄一個(gè)光子。如果現(xiàn)在一個(gè)激發(fā)周期內(nèi)出現(xiàn)的光子數(shù)量>1，系統(tǒng)通常只記錄第一個(gè)光子而錯(cuò)過(guò)后面的光子。這將導(dǎo)致直方圖中早期光子的過(guò)度表示，這種效應(yīng)叫做“堆積”。因此，將具有多個(gè)光子出現(xiàn)的循環(huán)概率保持在較低水平至關(guān)重要，如下圖所示。為了量化上面的要求，必須為壽命測(cè)試設(shè)置可接受的誤差限制并應(yīng)用一些數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)。出于實(shí)際目的，可以使用以下經(jīng)驗(yàn)方法檢測(cè)：為了保持單光子統(tǒng)計(jì)，平均只有20-100個(gè)激發(fā)脈沖中的 ...

拉曼光譜儀，激發(fā)光波長(zhǎng)和能量分別為532nm和0.5mW。多層石墨烯的薄層阻抗在不同的注入偏壓下通過(guò)另外一個(gè)Keithley 2400源表進(jìn)行測(cè)量。由于離子液體注入到了石墨烯層因此紅外發(fā)射率的調(diào)制很清楚。為了進(jìn)一步表征表面多層石墨烯的注入過(guò)程進(jìn)行了原位拉曼的測(cè)試。圖1顯示了在不同的偏壓下的表面石墨烯的拉曼光譜。對(duì)于一個(gè)贊新的多層石墨烯，此處有三種拉曼模式：D（1321cm-1）、G（1580cm-1）和2D（2688cm-1），和之前所報(bào)道的一致。其中D峰表明了石墨烯中的缺陷所在，這可能是由于刻蝕和遷移過(guò)程所引起的。對(duì)于一個(gè)低于2V的注入偏壓來(lái)說(shuō)，拉曼光譜與原始光譜相似。然而當(dāng)外加電壓高于3V ...

，決定了熒光激發(fā)和收集效率20,21。簡(jiǎn)單的幾何計(jì)算表明，扁平切割光纖收集的信號(hào)量隨著與光纖面距離的增加而急劇減少。此外，重新配置收集幾何形狀以達(dá)到多個(gè)區(qū)域是不可能的，因?yàn)楦淖児馐占瘓?chǎng)需要重新定位光纖。此外，扁平切割光纖的幾何形狀嚴(yán)重?fù)p害組織，在大腦中，甚至在植入后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，也會(huì)誘導(dǎo)裝置周圍的神經(jīng)膠質(zhì)激活22,23。盡管如此，平劈光纖被廣泛用于評(píng)估腦深部區(qū)的神經(jīng)活動(dòng)3,11-19。在這里，我們提出了一種克服這些限制的方法:我們利用TF中光傳播的模態(tài)特性在錐度的大光學(xué)活性區(qū)域上構(gòu)造光收集模式并進(jìn)入更深的細(xì)胞。除了比扁平切割光纖22具有更小的侵入性外，TF探針還具有獨(dú)特的光收集特征，包括:( ...

指材料被激光激發(fā)后，發(fā)出熒光持續(xù)的時(shí)間。在FLIM設(shè)備中，一個(gè)特定波長(zhǎng)的激光被用來(lái)激發(fā)微塑料樣本。樣本吸收激光能量后發(fā)出熒光，熒光的衰減過(guò)程被高速SPAD探測(cè)器捕捉，通過(guò)分析這些熒光衰減的時(shí)間特性，可以區(qū)分出不同種類的塑料。這一技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于其非侵入性和高時(shí)間分辨率，能夠在不破壞樣品的情況下進(jìn)行快速識(shí)別。FLIM系統(tǒng)通過(guò)分析不同物質(zhì)的熒光壽命特征，構(gòu)建了一種高效的識(shí)別模式，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和科學(xué)研究。此外，這種技術(shù)還可以與其他光學(xué)和化學(xué)方法結(jié)合，如光譜分析，以提高檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。FLIM技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用包括其在復(fù)雜環(huán)境中的實(shí)地使用，如監(jiān)測(cè)海洋和淡水環(huán)境中的微塑料污染，為環(huán)境保護(hù)提 ...

指熒光分子在激發(fā)狀態(tài)下保持的平均時(shí)間長(zhǎng)度。這個(gè)時(shí)間由分子環(huán)境、化學(xué)組成以及與其他分子的相互作用等因素決定。在FLIM實(shí)驗(yàn)中，首先用激光激發(fā)樣品，然后測(cè)量熒光分子返回基態(tài)前發(fā)射光子的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間通常以皮秒到納秒為單位，對(duì)于不同的熒光分子或同一種熒光分子在不同環(huán)境中，這個(gè)時(shí)間是變化的。通過(guò)分析這一時(shí)間的分布，可以得到熒光分子所處環(huán)境的信息。這些信息以顏色編碼的形式在圖像上顯示，從而得到既包含空間分布又含有環(huán)境特性信息的成像結(jié)果。FLIM技術(shù)因其提供的是與熒光強(qiáng)度無(wú)關(guān)的壽命信息，因此在研究分子相互作用、細(xì)胞內(nèi)pH變化、離子濃度等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。二、掃描式熒光壽命成像技術(shù)的應(yīng)用掃描式熒光壽命成像 ...

同類型的激子激發(fā)相應(yīng)的能量線。可以看到180 s和900s得到了三個(gè)擬合中心能量，其余時(shí)間得到了四個(gè)中心能量。從中心能量與橫線的對(duì)比中看出，在沉積時(shí)間為180s時(shí)的三個(gè)中心能量分別為EOA/EOB(EOA/EOB表示該能量是EOA或者EOB激子吸收峰)、EOC/EOD和E1A激子吸收峰；360s出現(xiàn)的前兩個(gè)能量為EOA/EOB激子吸收峰，后兩個(gè)能量分別為EOC/EOD和E1A激子吸收峰；540s前兩個(gè)能量分別為EOC/EOD和E1A激子吸收峰，后兩個(gè)能量可能是E1B激子吸收峰，同時(shí)也可能是E2能級(jí)上的電子躍遷吸收峰；720s第1個(gè)能量為EOC/EOD激子吸收峰，中間兩個(gè)為E1A激子吸收峰，zu ...

吸收與基態(tài)和激發(fā)態(tài)之差相同的能量而被激發(fā)到更高的振動(dòng)態(tài)。這使得在該區(qū)域使用指紋吸收光譜檢測(cè)未知分析物以檢測(cè)特定鍵。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通常用于生物化學(xué)物質(zhì)的分析，以確定分析信息。但是，由于MIR中吸水性強(qiáng)，通常不能使用長(zhǎng)度超過(guò)10-20μm的比皿，較窄的比皿容易被真實(shí)樣品堵塞。利用衰減全反射(ATR)光譜與FTIR相結(jié)合的方法克服了這一問(wèn)題。然而，傳統(tǒng)ATR元件中的離散反射次數(shù)受到嚴(yán)重限制，而使用光波導(dǎo)(本質(zhì)上是更薄的ATR元件)大大增加了單位長(zhǎng)度的有效反射次數(shù)，從而在單模波導(dǎo)中沿波導(dǎo)表面實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的倏逝波，顯著提高了器件在給定長(zhǎng)度和樣品體積下的靈敏度。MIR倏逝場(chǎng)吸收光譜對(duì)大范圍的 ...