Omni-TAM900寬場飛秒瞬（shùn）態吸收成像係統

產品概述

產品概述（shù）

Omni-TAM900為北京www.91光儀器有限公司新推出的一款寬（kuān）場（chǎng）飛（fēi）秒瞬態吸收成像係統（tǒng）。該係統集成像和超快動力學於一體，聯合飛秒泵浦-探測技術和顯微技術，可獲得（dé）高質量（liàng）的成（chéng）像效果並大幅（fú）度（dù）縮短測試時間。

Omni-TAM900飛秒寬場瞬態吸收成像係統同時支持多個測量模式，具有（yǒu）完善的自動化數據（jù）采集和處理軟件，用於半導體載（zǎi）流子遷移擴散、微納材料與器件的載（zǎi）流子壽命成像，如太陽能電（diàn）池、低維材料、量子器件（jiàn）、超導（dǎo）材料（liào）、新型半導體、納（nà）米催化、生物傳感等納米和飛秒時空尺度的超快物理、化學及生物過程監（jiān）測（cè）。

泵浦探測技術
光電材料的外光電（diàn）效應主要發生在飛秒時間尺度，隨之（zhī）而來的缺陷捕獲、載流子複合（hé）擴散主要發生在皮秒、納秒尺度。飛秒泵浦探測技術（shù）是一種廣泛使用技術，用於探測材料中載流子的動力學（xué）行（háng）為。一束飛秒脈衝光激發樣品，另一束飛秒（miǎo）脈衝光作為（wéi）探測光，通過（guò）計算有無泵（bèng）浦光的吸光度差值，並逐步（bù）改變兩束光的時間延遲，得（dé）到光激發樣品後載流子瞬態吸收信號，用於追蹤半導體或分子材料中激發態的動力學過程。

泵浦- 探測技術示意圖

將一束寬譜光作為探測光（guāng），另一束單（dān）色光作為激發光，並利（lì）用光學斬波對激發光進行開（kāi）關調製，總的瞬態吸收信號的（de）變化（huà）表（biǎo）示為：

其中為（wéi）未（wèi）經過樣品探測光強，為經過（guò）樣（yàng）品探測光強。根（gēn）據光與物質相互作用，光激發後，材料內部的電子發生電偶極躍遷，瞬態（tài）信號變化（ΔA）來自（zì）於基態漂白(GSB，ΔA<0)、激發態吸收（ESA，ΔA>0）以及（jí）受（shòu）激輻射（S，ΔA<0）三種（zhǒng），瞬態0 0 吸收信號的測量需（xū）要考慮（lǜ）熒光和基態（tài）漂白的影響並予以（yǐ）扣除。

泵浦- 探測技術測量信號類型

寬場瞬態吸收成像

基（jī）於泵浦探測（Pump-Probe）原理的瞬態吸收光譜，在光譜維（wéi）度和超快時（shí）間（jiān）尺度上提（tí）供了豐富的（de）光譜和動力學（xué）信息，過去幾十年廣泛應用於物理、化學、材（cái）料、能源、生物等廣泛領域。當今，許（xǔ）多領域科學研究的範式和（hé）需（xū）求都在不斷更新，尤其是隨（suí）著鈣鈦礦光伏、二維材料、量子器件、高溫超導等前（qián）沿領域（yù）的發展（zhǎn），科學家迫亟需在空間維（wéi）度（dù）上揭示載（zǎi）流子（zǐ）等微觀離（lí）子的遷移和（hé）演化規律，研究（jiū）微納米材料的（de）物理態在空間分布上的異質性。
瞬態吸（xī）收顯（xiǎn）微鏡通過空（kōng）間掃（sǎo）描或（huò）寬場成像實現光激發材料中載（zǎi）流子的（de）瞬（shùn）態成（chéng）像，是研究微觀粒子和能量的時空演化、闡釋微觀（guān）機製的重要工具。瞬態吸收成像，一（yī）般有兩種實現方式，點掃（sǎo）描（miáo）成像和寬場成像。相對點掃描成像，寬場（chǎng）成像模式具（jù）有速（sù）度（dù）快、通量高（gāo），成像質量更加細膩的（de）特點。

點掃描瞬態吸收成（chéng）像

Omni-TAM900為北京www.91光儀（yí）器有限公司全新推（tuī）出的一款寬場飛秒（miǎo）瞬態吸收（shōu）成像（xiàng）係統。該係統集成像和動力學於一體，具有多種測量模式，包括顯微瞬態吸收模（mó）式，點泵浦-寬場探測，寬（kuān）場激發寬場探測模式（shì）。顯微瞬態吸（xī）收獲取微區的瞬態吸收信號；點泵浦-寬（kuān）場探測獲取載流子在探測區域的擴散情況；寬場激發寬（kuān）場探測模式實現載流子濃度分布的超（chāo）快成像。以上多種測量模式彼此切換，實現（xiàn）對光電材料與器件的多種模式測量。

軟（ruǎn）件

係統的數據采集軟件具有模塊化設計和友好（hǎo）的戶用界麵，支（zhī）持時間延遲線自（zì）動掃描，支（zhī）持設（shè）置相機參數。支持獲取多種成像數據，包括瞬（shùn）態數據和穩態數據。支持數據可視化和對成像數據進行選區以（yǐ）及像素點平均。支持數據（jù）導入導（dǎo）出，支持（chí）多種數據擬合。軟件可（kě）進行同步數（shù）據采集和（hé）數據（jù）擬合，載（zǎi）流（liú）子的壽（shòu）命、載流（liú）子的遷移速率、載流子的分布、動力學等信息均可以通過軟件得到。

係統實測數（shù）據

Omni-TAM900寬場飛秒瞬態吸收成像係統是測量載流子時空演化的強（qiáng）大工具，可廣泛應用於物理、材料及器件的前沿研究，比如：太陽能電（diàn）池、低維（wéi）材料、量子器件、超導材（cái）料、新型半導體、納米（mǐ）催化、生物傳感等，對納米尺度和飛（fēi）秒時空尺度中的超快的（de）物理、化學及生物過程進（jìn）行監測。

金屬鍍膜中的載（zǎi）流子遷移（yí）和熱擴散

10 nm厚金屬薄膜（mó）上的超（chāo）快熱載流子和熱擴散，采用儀器的點激發，寬場探測模式（shì）。

半導體（tǐ）中的載流子遷移（yí）和熱擴散

同時監測Si基半導體中的載流子遷移和熱擴散（可測（cè）量半導體材料的熱導率），采用儀器的點激發，寬場探測模式。

光伏材料中的載流子遷移和演化（huà）

鈣鈦礦CsPbBr3載流子成像，遷移動力學及邊緣態動力學研究。采用儀器的（de）寬場激發，寬場探測模（mó）式

催化材料中的熱載流子分（fèn）布和“熱點”

局部熱電子密度高、壽命長，可能具有更高的催化活性（xìng）。采用儀器（qì）的寬場激（jī）發，寬場探測模（mó）式。

新型二維材料中的邊緣物（wù）理態研究

二維WS2中激子分布情（qíng）況，激子壽命研究。可（kě）以看（kàn）到，多層的邊緣具（jù）有更高激子密度和更長（zhǎng）激子壽命（mìng）

鐵鈦礦（kuàng）量子點樣品超快寬場激發（fā）成像

鐵鈦礦量子（zǐ）點材料，可（kě）得到載流子瞬態濃（nóng）度和載流子壽命空間（jiān）分布情況。

技（jì）術參數

係統參數	指（zhǐ）標
光源	飛秒激光器，OPA 光參量（liàng）放大器，激光波長可調（diào）
時間分辨率	約1.5 倍激光（guāng）脈寬，根據要求選擇激（jī）光器
時間延遲線（xiàn）	0-4 ns，40fs 分辨率
探測波長範圍	470-1000 nm
空間分（fèn）辨率	500 nm
係統靈敏度	小於0.2m ΔOD
顯（xiǎn）微模塊	倒置顯（xiǎn）微鏡，上方為開（kāi）方空間，可兼容低溫、探針台、電學調控、磁場等特殊實（shí）驗場景
LED 照（zhào）明（míng）成像模（mó）塊	支持自動切換，方便觀察樣品
成（chéng）像速度	根據（jù）成像尺寸，成（chéng）像幀率（lǜ）40-1000 Hz 連續可調
測量模式	顯微瞬態吸收、點泵浦- 寬場探測、寬場激（jī）發（fā）寬場探測
數據采集、數據分析軟件	支持采集瞬態穩態數據預（yù）覽，時間延遲線自動掃描，支持設置相機（jī）參數支持獲取多種成像數據
工作環境要求	環境溫度：20-25℃之間，溫度波動±1℃，環（huán）境濕度：＜ 50%，動力需求（qiú）：220V/1kW，阻尼隔振平台隔離環境振動（dòng）

相關文章成果：

J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 34, 18912–18919 J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 13928

為了方便用戶參考研究（jiū）前沿，如下列出一些國際上利用瞬態吸收成像方法的研究案例。這些數（shù）據並非用該型號儀（yí）器獲得，但是卓立Omni-TAM900儀器可實現這些應用場景中的絕大多數功能。如有特殊需求，歡迎與卓（zhuó）立漢（hàn）光（guāng）聯係。

參考文獻（xiàn）：

Science 2017, 356, 59

J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 2, 1273–1284

Nat. Mater. 2020, 19, 617

Science 2021, 371, 371

Science 2022, 377, 437

Nat. Mater. 2020 , 9, 56

Omni-TAM900寬場飛（fēi）秒瞬態吸（xī）收成像係統

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