基于单光子计数的瞬态荧光寿命测量方法及测量系统

摘要

本发明提供一种基于单光子计数的瞬态荧光寿命测量方法，包括：1)用高重复频率的脉冲光照射样品激发荧光；2)按一定周期诱导样品的荧光寿命发生瞬态变化；3)探测所述样品的荧光光子，输出所对应的代表单光子信号的高速数字脉冲信号；4)将光子的宏时间划分成各个时间区间，按照宏时间将光子分配入不同的组别，所述组别与光子宏时间所在的时间区间对应；5)对于每个宏时间区间内的光子，根据所述高速数字脉冲信号进行时间相关单光子计数，得出该宏时间区间内各荧光光子的相对时间形成的一条荧光衰减曲线，从而得出各宏时间区间内的荧光衰减曲线。本发明还提供了相应的瞬态荧光寿命测量系统。本发明能够进行纳秒级时间序列的瞬态荧光衰减动力学曲线的记录。

主权项

一种基于单光子计数的瞬态荧光寿命测量方法，其特征在于，包括下列步骤：1)用高重复频率的脉冲光照射样品激发荧光；2)按一定周期诱导样品的荧光寿命发生瞬态变化，该瞬态变化满足：当触发到达后，样品荧光寿命开始发生瞬态变化，经过一段时间后样品特性及荧光寿命经历回复过程，在下一个触发到达前，样品特性及荧光特性回复到原有状态；3)探测所述样品的荧光光子，输出所对应的代表单光子信号的高速数字脉冲信号，其中每一个数字脉冲代表所探测到的一个光子；4)将光子的宏时间划分成各个时间区间，按照宏时间将光子分配入不同的组别，所述组别与光子宏时间所在的时间区间对应；所述宏时间是该荧光光子相对于荧光寿命变化的开始时刻的时间，所述相对时间是该荧光光子相对于激发出该荧光光子的高重复频率脉冲光的相应脉冲的时间；5)对于每个宏时间区间内的光子，根据所述高速数字脉冲信号进行时间相关单光子计数，得出该宏时间区间内各荧光光子的相对时间形成的一条荧光衰减曲线，所有宏时间区间内的时间相关计数并行进行，从而得出各宏时间区间内的荧光衰减曲线。