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StrobeLock ist eine Erweiterung für die WITec alpha300 Mikroskop-Serie, die zeitaufgelöste Einzelphotonenzählung (engl. Time-Correlated Single Photon Counting, TCSPC) ermöglicht. Dabei wird das zeitliche Abklingen des Lumineszenz- oder Fluoreszenzsignals nach gepulster Anregung aufgezeichnet. In zeitaufgelöster Lumineszenz-Mikroskopie (engl. Time-resolved Luminescence Microscopy, TLM) findet an jedem Bildpunkt eine TCSPC-Messung statt. Die Abklingkurven können durch verschiedene Parameter beschrieben werden, beispielsweise durch mono- oder multi-exponentielle Relaxationszeiten. Jeder dieser Parameter kann dann im Bild farbcodiert werden, um lokale Unterschiede im Emissionsverhalten der Probe sichtbar zu machen. Die Quantifizierung der Fluoreszenz-Lebensdauer an jedem Pixel ermöglicht zum Beispiel Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (engl. Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM). Die Kombination der zeitaufgelösten Daten mit Raman-, AFM- oder SNOM-Bildern liefert zusätzliche Informationen über die untersuchten Materialien.
Mit Hilfe von TLM können die Lumineszenz-Eigenschaften von Lichtquellen wie Leuchtdioden (LEDs) untersucht und räumliche Unterschiede sichtbar gemacht werden. Die Lichtemission wird von einem elektrischen Pulsgenerator angeregt und zeitaufgelöst detektiert. So können Relaxations- oder Antwortzeiten für jeden Pixel quantifiziert und bildlich dargestellt werden. TLM kann zum Beispiel bei der Qualitätskontrolle von LEDs zum Einsatz kommen.
Zeitaufgelöste Lumineszenz-Mikroskopie (TLM) einer blauen Leuchtdiode (LED).
Links: Räumliche Verteilung der Relaxationszeiten; Balken: 7 µm.
Rechts: Der Konturplot zeigt den zeitlichen Start der Fluoreszenz nach Anregung; Balken: 10 µm.
In FLIM wird für jeden Bildpunkt das zeitliche Abklingen der Fluoreszenz nach gepulster Laseranregung aufgezeichnet und daraus die mittlere Fluoreszenzlebensdauer bestimmt. Im FLIM-Bild wird die Lebensdauer farbcodiert und somit deren räumliche Verteilung in der Probe dargestellt. Die Kombination von FLIM mit anderen bildgebenden Verfahren, wie Raman- oder Rasterkraft-Mikroskopie (AFM), liefert zusätzliche Informationen über eine Probe.
Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (FLIM) an Kristallnadeln aus N,N′‐bis(1‐ethylpropyl)‐3,4,9,10‐perylenebis(dicarboximide) (EPPTC).
Links: Gesamtintensität der Fluoreszenz; Balken: 5 µm. Rechts: FLIM; Balken 5 µm.
Die Bilder wurden freundlicherweise von Xinping Zhang (Institute of Information Photonics Technology and College of Applied Sciences, Beijing University of Technology) zur Verfügung gestellt.
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