TCSPC技術在熒光壽命成像顯微鏡中的應用熒光壽命成像顯微鏡(FLIM)利用熒光的壽命特性，因其對分子環境和分子構象變化的高度敏感性而得到廣泛應用。FLIM已廣泛應用于研究細胞代謝的自熒光分子成像。自熒光分子的FLIM以非破壞性的方式提供了對細胞健康的獨特見解，經常用于研究活體動物。FLIM有利于探測熒光團的分子環境，以了解光強測量無法闡明的熒光團行為。圖1中概述了時域和頻域的FLIM測量，并在下面進行詳細描述。簡單地說，時域熒光壽命測量使用短脈沖光進行激發(相對于樣品的壽命較短)，然后直接(即通過門控檢測或脈沖采樣)或使用時間分辨電子技術記錄熒光分子的指數衰減如圖1(a)及1(b)。另外，頻 ...

熒光的產生與熒光壽命檢測原理當處于基態的分子(圖1中的S0表示)吸收的光能量等于或大于較高能級的光(S1;S2;:::;Sn)，電子在短時間內被激發到更高的能級。電子將經歷振動弛豫到激發態的最低振動水平(記為S1)，這是一種稱為內轉換的非輻射過程。從S1電子態，分子通過輻射或非輻射過程回到基態。圖1表示了在這些能級中發生的不同發光現象。熒光是分子(熒光團)通過發射可檢測的光子(時間尺度為)衰減到基態的輻射過程。熒光發射發生在激發電子能級最低的位置(S1)。這種來自最低激發電子能級的強制發射確保了發射光譜保持不變，并且與激發波長無關。由于振動弛豫和內部轉換中的能量損失，發射的熒光光子的能量較低( ...

超分辨熒光顯微成像技術單分子定位熒光顯微成像包括光激活定位顯微（PALM）和隨機光學重構顯微（STORM）。兩者的原理相似，成像過程均需要往復循環，在每個循環周期里，熒光分子團被連續的激活、成像及漂白。PALM工作原理光激活定位顯微技術photoactivated localization microscopy（PALM）其基本原理是首先使用光活化綠色熒光蛋白（PA-GFP）來標記蛋白質，并將較低光功率的405nm 激光照射細胞表面，用于激活稀疏分布的幾個熒光分子。之后用561nm激光照射，使已經激活的熒光分子因為受激發射而產生熒光信號，接著繼續照射使這些發光的熒光分子產生漂白， 在下一輪不能 ...

M高速像增強熒光相機用于斑馬魚心臟的高速活體成像技術在德國巴德諾海姆的Max Planck心肺研究所，人們對斑馬魚的心血管系統進行了研究。斑馬魚的透明度（圖1）及其實驗優勢使其成為人體心血管系統的理想比例模型。圖1 斑馬魚的照片。心臟位于紅色方塊內為了研究斑馬魚的血液流動，血紅細胞被熒光蛋白DsRed標記。熒光的強度受到附著在紅細胞上的熒光蛋白數量的限制。此外，光線發射的方向是隨機的，這進一步減少了到達相機的光量。低光強度不一定存在問題，增加曝光時間來捕捉足夠的光是一個常用的解決方法，這通常被用于成像固定的昏暗物體。然而，在移動物體上使用相同的方法會導致圖像模糊。試想一條活的斑馬魚，它的內臟是 ...

LIFA熒光壽命成像在微流體中的運用——研究氧在濕滑氣液界面上的輸運微流體提供了一個理想的平臺，允許集成“可控”的表面和直接測量附近的傳輸現象。Elif Karatay在特文特大學攻讀博士學位期間使用微流體氣泡墊層，制作了其中一個微通道壁作為由交替固體壁和微氣泡組成的超疏水表面(圖1)。她通過熒光壽命成像顯微鏡實驗測量和數值估計了在短接觸時間內穩定氣液界面上氣體吸收的動態傳質。圖1 (a)微流控氣泡墊。(b)FLIM實驗中相同設置下水中溶解氧的數值模擬，顏色條表示氧的濃度。(c)由FLIM解析的壽命場疊加在亮場顯微鏡圖像上，顯示氣泡進入到水中，顏色條表示熒光壽命，以納秒為單位。通過頻域熒光壽命 ...

后端，并轟擊熒光屏，再激發出光子，即可實現電光轉換。于是，熒光屏上的目標圖像可以通過目鏡被人眼所觀察。可見，在這種光學系統中，應當使光電陰極對不同的視場接受的光照比較均勻，所以成像物鏡應盡量設計成像方遠心光學系統。對于目鏡來說，熒光屏可以看成是自身發光的圖像，孔徑光闌只要與眼瞳匹配即可。被動式紅外系統本身不帶有紅外光源，而是直接探測目標發出的紅外輻射。凡是絕對零度以上的物體都會發出紅外線，但由于不同的物體之間、物體的不同部位、以及物體與環境之間溫度不同，發射的紅外線的波長和強度也就各不相同。溫度較低的物體發出的紅外線主要分布于遠紅外區，而溫度較高的熱源如發動機等發出的紅外輻射波長在中紅外區，輻 ...

機和空間編碼熒光光譜成像，到它們作為計算機控制的反射孔的使用許多光學應用集中在亮場和熒光顯微鏡上，其中DMD可以以圖1b,d,f所示的理想方式修改光場，以提高測量的速度或空間分辨率等方面。SLM在其他光學傳感領域的使用先于它們在拉曼光譜中的使用，這通常需要高保真的光學元件來實現有效的激發(圖2)。與拉曼光譜相關的空間光調制的類型說明。常見的例子包括激發束橫截面、光譜分散激發脈沖或光譜調制光探測。圖案可以包括全息、空間或光譜調制的圖案。這些調制的結果包括多點照明或空間/光譜調制。其他類型的調制也可能實現。LC-SLM在光學系統中放置位置的重要性。然而，隨著SLMs光學吞吐量的提高，激光激發和拉曼 ...

有一部分參量熒光）。圖1.光參量振蕩器示意圖OPO一個很大的優勢在于其信號光和閑散光可以在很大范圍內變化，二者之間的關系由相位匹配條件決定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產生的波長（例如，中紅外，遠紅外或者太赫茲光譜區域），并且也可以實現很大范圍的波長調諧（通常通過改變相位匹配條件）。因此OPO特別適用于激光光譜學。光參量振蕩器一個限制條件是它需要具有很高光強和空間相干性的泵浦源。因此，通常需要采用一個激光器來泵浦OPO，由于不能直接采用激光二極管，該系統變得相對較復雜，包好一個激光二極管，一個二極管泵浦的固態激光器和實際的OPO.圖2.環形諧振腔的光參量振蕩器大多數OPO都是單共振的，即 ...

聚焦或雙光子熒光，通過使生物組織在生理條件下的高分辨率成像成為可能，已經徹底改變了生命科學。激光掃描通常是用一對振鏡或聲光調制器來完成的。在這些掃描模式中，通過以光柵方式逐點逐行移動激光束來重建圖像。這種方法的缺點是時域分辨率受到掃描器有限響應時間的限制。即使有可能提高設備的掃描速度，也會出現一個更基本的限制。為了以更短的每像素停留時間(即光束停留在樣品中某一點并從該點收集光信號的時間)來維持足夠的熒光信號，通常需要增加激光強度。然而信號采集的速率受到存在的發色團分子的數量和它們被激發的頻率的限制。因此即使在完全沒有光損傷的情況下，激發強度也不能不斷增加以實現更快的掃描或更短的停留時間，因為無 ...

術包括X射線熒光光譜，激光誘導擊穿光譜，可見光到近紅外（VIS-NIR）和中紅外（MIR）光譜。在光譜預處理和多變量建模的幫助下，使用單個傳感器成功估計了各種土壤特性，例如SOC。盡管使用單個傳感器進行土壤研究的研究顯示出有希望的結果，但沒有一個單獨的傳感器可以充分捕獲土壤的復雜性。因此，每種技術的單個光譜范圍可能沒有足夠的信息來為特定土壤性質提供合理的預測精度。提高預測元素準確性的一種可行方法是合并和整合來自多個傳感器的數據，這稱為數據融合。VIS-NIR和MIR光譜技術都顯示出確定SOC的巨大潛力，VIS-NIR和MIR光譜的數據融合在改善SOC估計方面的潛力值得探索。已經提出并探索了不同 ...