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TCSPC(時間相関単一光子計数法)蛍光寿命測定装置
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TCSPC(時間相関単一光子計数法)蛍光寿命測定装置
FluoroCube
概要
TCSPC(時間相関単一光子計数法)蛍光寿命測定装置 FluoroCubeはTAC方式を用いた蛍光寿命測定装置です。
 蛍光寿命の求め方
蛍光の減衰は,単純な場合、以下のような指数関数で表されます。

I(t)=I0・exp(−t/r)      ・・・・・・(1)

I(t)は蛍光強度の時間変化、Ioは発光の開始時点での蛍光強度、tは経過時間、rは蛍光寿命を表しています。この蛍光強度の時間変化は、横軸に時間、縦軸に蛍光強度の対数をとると図1に示したような直線関係のグラフになります。この直線の傾きが(−1/r)です。
試料にパルス光をあて、蛍光寿命を測定する場合を考えます。図2に示すように、試料の蛍光減衰の程度が速いつまり蛍光寿命が短いと、パルス光の持続時間が問題となります。持続時間が長いパルスAで、試料の真の蛍光減衰曲線Bを測定するとAとBが畳み込まれ(コンポリュート)て、観測可能な蛍光減衰曲線Cを測定することになります。測定できるのはAとCで、知りたいのはBです。AとCから、Bを求める演算をデコンポリューションといいます。
TCSPC蛍光寿命測定装置 FluoroCubeでは、Windowsベースの解析ソフトにより、蛍光減衰曲線が4つの指数関数の和で表されるような減衰曲線までデコンポリューション演算が可能です。
図1 蛍光減衰曲線の時間変化(単一指数関数の場合)
図1 蛍光減衰曲線の時間変化(単一指数関数の場合)
Time dependence of a fluorescence decay curve
図2 蛍光減衰曲線とコンボリューション
図2 蛍光減衰曲線とコンボリューション
Fluorescence decay curves and convolution operation
 TAC方式とは?
TAC方式とはTAC(Time-to-Amplitude Converter)時間電圧変換器(堀場製作所が基本技術を開発しました)を用いた蛍光寿命測定方法です。
TAC方式による蛍光寿命測定を、TCSPC(Time-Correlated Single Photon Counting)時間相関単一光子係数法といいます。
・基本概念
基本概念
TAC(時間電圧変換器)は、励起光源が発光した時点をStart Time(T=0)として内部のコンデンサーに一定の速度で、電荷をため始めます。そして検出器によって最初の1個の蛍光光子を検出した時点をStop Timeとして、コンデンサーに電荷を蓄えることを終了させて、その時点の電荷電圧を出力します。つまり、最初の蛍光光子を検出するまでの時間を、電圧値として記録することができます。
1回の励起に対して、蛍光寿命曲線のうち1個のデータしか得ることができません。そのため、高繰り返しの励起光源が必要になります。
 解析用ソフトウェア(Windows対応)
解析用ソフトウェア
特長
  • LD(半導体レーザ)、LED(レーザダイオード)の簡単な交換で励起波長をフレキシブルに変えられます。(光源の付け替え、メンテナンスはとっても簡単)
  • LD(半導体レーザ)を用いる場合には十分な励起強度が得られます。
  • 高繰り返し1MHzまで可能
  • 生データで、ある程度視覚的に、蛍光寿命の長さや成分に推測がつきます。
  • 寿命解析ソフトウェアにより4成分まで寿命解析が可能です。
  • TCSPC(時間相関単一光子計数)モードでは、サブナノ秒からマイクロ秒台までの測定可能、MCSモードでは、このモードの場合、光源はオプションのSpectraLED使用します。
    数100マイクロ秒より長い時間スケールの燐光寿命測定に対応します。
  • オプションの分光器を追加することにより、時間分解蛍光スペクトルの測定が可能になります。
測定デモ承ります。下記へお問合わせください。
株式会社 堀場製作所 科学システム営業部
電話:03-3861-8234
  TCSPC蛍光寿命測定装置ラインナップはこちらをご覧ください。
  JY-IBH社について
2003年10月にジョバンイボン100%子会社となった旧IBH Inc.は、1977年Scotland・GlasgowにあるUniversity of Strathclydeにおいて、蛍光寿命測定を行っていた研究者を中心に設立された蛍光寿命測定装置専門の研究開発型ベンチャー企業でした。設立当初は、他の計測機器メーカー向けに、蛍光寿命測定装置の設計とコンサルティングを行い、製造販売は行っていませんでした。
1989年ごろより、旧IBH社の設計思想やアイデア・研究者としての経験等をダイレクトに蛍光寿命測定装置に反映させるため、ハードウェアからソフトウェアにいたるまで、全てを独自に設計・製造・販売・アフターサービスを行うメーカーとして再出発しました。
現在では、蛍光寿命測定装置のリーディングカンパニーとして、世界中に独自の製品を製造販売するとともに、常に最新の技術やアイデアを、積極的かつタイムリーに採り入れた製品開発を行っています。
また、経営者の1人は、現在でもUniversity of Strathclydeの教授として、研究活動に従事しており、同大学との共同開発や、日常の研究活動から得られるアイデアや経験は、常に製品にフィードバックされています。さらに、JY‐IBH社の社員全員が、かつて蛍光寿命測定に従事した経験のある研究者や技術者出身です。そのため、同社の製品は、仕様書には表れない非常に研究者フレンドリーな使い勝手を特徴としています。

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