TCSPC—荧光寿命测定技术介绍
更新时间：2021-08-05 点击次数：629次
目前
TCSPC是主要应用的荧光寿命测定技术。荧光寿命通常在ps～us量级，在如此短的时间量级上进行测量，它是最为成熟准确的测试手段。
TCSPC的工作原理是使用一个同步信号源驱动激光器，出射光脉冲照射样品池，在利用光子探测装置（多为PMT）对荧光信号进行探测，每一个光子计数信号在FT1010中都会落入一个对应的时间窗口，经过一定时间的统计叠加后即得到荧光寿命曲线。几十万次重复以后，不同的时间通道累积下来的光子数目不同。
荧光寿命及其含义：
假定一个无限窄的脉冲光(δ函数)激发n0个荧光分子到其激发态，处于激发态的分子将通过辐射或非辐射跃迁返回基态。假定两种衰减跃迁速率分别为Γ和knr，则激发态衰减速率可表示为：
其中n(t)表示时间t时激发态分子的数目，由此可得到激发态物种的单指数衰减方程。荧光寿命定义为衰减总速率的倒数：
荧光强度正比于衰减的激发态分子数，因此可将上式改写为:
其中I0是时间为零时的荧光强度，τ为荧光寿命。也就是说荧光强度衰减到初始强度的1/e时所需要的时间就是该荧光物种在测定条件下的荧光寿命。实际上用荧光强度的对数对时间作图，直线斜率即为荧光寿命倒数的负值。荧光寿命也可以理解为荧光物种在激发态的统计平均停留时间。事实上当荧光物质被激发后有些激发态分子立即返回基态，有的甚至可以延迟到5倍于荧光寿命时才返回基态，这样就形成了实验测定的荧光强度衰减曲线。
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