TCSPC & マルチチャンネル ピコ秒イベントタイマー HydraHarp 400

HydraHarp 400
マルチチャンネル ピコ秒イベントタイマー & TCSPC モジュール

※デモ機をご用意しております。
 

  • コンパクトなボックスモジュール。USB 3.0 接続。拡張可能な設計(特許取得済)
  • 最大8つまでの独立した入力チャンネルと共通同期チャンネル(最大 150 MHzまで)
  • チャンネルごと65536 ヒストグラム ビン, 最小幅 1 ps
  • チャンネルごとの計数率。最大1250万カウント/秒
  • 各チャンネルで分解能1psで入力遅延調整可能
  • スローな繰り返し周波数での効率性のためのマルチストップ機能
  • ヒストグラマー測定範囲 65 ns ~ 2.19 s
  • 時間タグ付け持続計数率 最大40 Mcpsまで
  • 外部同期信号 蛍光寿命イメージング用 または他のイベント管理用
  • 外部リファレンスクロック入出力
  • カスタムプログラミング用ドライバーとデモコード

HydraHarp 400 は、高性能で使いやすい、プラグ アンド プレイのタイム インターバル アナライザー (TIA) およびマルチチャネルのスケーラビリティを備えた時間相関単一光子計数(TCSPC) システムです (特許 DE 10 2008 004 549 でカバーされています) USB 3.0 高速インターフェイスを介して PC に接続されます。 HydraHarp 400 の高品質と信頼性は独自の5年間の限定保証によって表されています。

高い柔軟性を持った使用のためのマルチ入力チャンネル


HydraHarp 400 はさまざまなサイズで利用でき、最大 4 つまたは最大 8 つの同一の同期された独立した入力チャンネルを取り付けることができます。これらは、同時計数相関実験の検出器入力として、またはTCSPCの独立したストップ入力として使用できます。高速励起源を備えたTCSPC用に、専用の共通同期入力が設けられています。
これにより、最大 150 MHz までの安定した繰り返し周波数で、モード ロック レーザーの完全な繰り返し周波数でのスタート/ストップ操作を進めること可能になります。 低い繰り返し周波数での実験ではHydraHarpのマルチストップ機能が役立ちます。

独立チャンネル, 分解能 1 ps

HydraHarp 400の設計によって、チャンネルごとに1250万カウント/秒の高い測定率が可能であり、1psクリスタルキャリブレーション時間分解能1psの高い安定性を実現しています。差動非直線性が極めて低いため、優れたデータ品質が得られます。特別な機能として、外部タイムベースを使用して、内部クロックを関連する他のタイミング機器と同期させることができます。この機器のタイミング分解能は、現在入手可能な最速の検出器である PDM シリーズの SPAD 検出器やマイクロチャネルプレート光電子増倍管 (MCP) にもよく十分に合うものになっています。 すべての入力チャネルには、立ち下がりエッジに敏感なコンスタントフラクションディスクリミネーター (CFD) が装備されています。

各入力チャンネルでの調整可能な遅延


HydraHarp 400 は、入力チャネルごとに 65536 個のヒストグラム ビンを提供し、ビンごとに 40 億カウント (32 ビット) 以上を収集できます。各入力チャネルには、1 ps の分解能で ±100 ns の範囲の調整可能な内部遅延もあります。
この独自の機能により、異なる実験セットアップのために特別に調整されたケーブル長やケーブル遅延の必要がなくなります。

時間タグ付け操作

すべてのチャネル上での個々の光子イベントの到着時間を記録するための時間タグ付けモードでは、光子のダイナミクスの最も洗練されたオフライン分析が可能です。
時間タグ付き時間分解 (TTTR) データは、最大 1,000,000 カウント/秒のカウント レートで FCS 実験をモニタリングするためにリアルタイムで相関させることもできます。TTTRモードでは、スキャナーなどの他のハードウェアと同期させることができます。

仕様

 

入力チャンネルと同期
判別 すべてのチャンネルに
コンスタントフラクションディスクリミネーター
CFD(Constant Fraction Discriminator)
が含まれ、ソフトウェアで調整可能
入力電圧範囲 0 mV ~ -1000 mV, 最適: -100 mV ~ -500 mV
トリガーポイント 立下りエッジ
トリガーパルス幅 0.5 ns ~ 30 ns
トリガーパルス立上り時間/立下り時間 最大2 ns
外部参照クロック
入力 10 MHz, 最小200 mV, 最大1 V pp, 50 Ω, AC結合
出力 10 MHz, 300 mV pp, 50 Ω, AC結合
デジタル変換への時間
最小時間ビン幅 1 ps
タイミング精度* < 12 ps rms
タイミング精度Timing precision / √2* < 8.5 ps rms
フルスケール範囲 – ヒストグラムモード 65 ns ~ 2.19 s (選択した分解能に依存: 1, 2, 4, …, 33 554 432 ps)
フルスケール範囲 – 時間タグ付けモード 無限
入力チャンネルごとの最大カウント率 12.5 × 106 カウント/秒
最大同期率 150 MHz
各入力チャンネルで調整可能遅延範囲 ± 100 ns, 分解能 1 ps
デッドタイム < 80 ns
微分非直線性 < 2 % peak, < 0.2 % rms (over full measurement range)
ヒストグラマー
時間ピンごとのカウント深度 4.294.967.296 (32 bit)
時間ビンの最大数 65536
取得時間 1 ms ~ 100 hours
TTTR エンジン
T2 モード分解能 1 ps
T3 モード分解能 1, 2, 4, …, 33 554 432 ps
FiFoバッファ深度 (記録) 2097152
持続的スループット**(全チャネル合計) typ. 40 × 106 イベント/秒
動作
PC
インターフェイス
USB 3.0
PC
要求仕様
最小 1 GHz CPUクロック, 最小 1 GBメモリ
OS Windows 8/10
消費電力 小型メインフレーム < 50 W, 大型メインフレーム < 100 W (100 ~ 240 VACにて)


*タイミング精度を決定するためには、時間差を繰り返し測定し、その測定値の標準偏差(rmsエラー)を計算する必要があります。これは、パルス発生器からの電気信号を分割し、2つの信号をそれぞれ別の入力チャンネルに供給することで行われます。測定されたパルス到達時間の差と、それに対応する標準偏差が計算されます。後者の値は、タイミング精度を指定するために使用するrmsジッターです。しかし、このような時間差を計算するには、2回の時間測定が必要です。そこで、誤差伝搬の法則に従い、先に算出した標準偏差を√2で割ることで、単一チャンネルのrms エラーを求めます。他社製品との比較のために、ここではこの単一チャンネルrms エラーも明記しています。

** 持続的スループットは、ホストPCの構成と性能に依存します。
 

アプリケーション

  • 時間分解蛍光
  • 蛍光寿命イメージング (FLIM)
  • 燐光寿命イメージング (PLIM)
  • 蛍光相関分光法 (FCS)
  • 蛍光寿命相関分光法 (FLCS)
  • 蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET)
  • 誘導放出抑制顕微鏡法 (STED)
  • デュアル フォーカス蛍光相関分光法 (2fFCS)
  • パルス インターリーブ励起 (PIE)
  • 蛍光異方性 (偏光)
  • 単分子分光法 / 検出
  • 一重項酸素
  • 時間分解フォトルミネッセンス (TRPL)
  • TRPL イメージング
  • ランタニドのアップコンバージョン
  • 束の純度
  • LIDAR/測距/SLR
  • アンチバンチング
  • 拡散光断層撮影と画像処理
  • 偶然の相関関係
  • 量子通信
  • 量子もつれ
  • 量子テレポーテーション
  • 量子情報処理
  • 陽電子消滅寿命分光法 (PALS)
  • 光電子デバイスの時間応答特性評価
  • 強度干渉法
  • 時間間隔分析 (TIA)
  • トーマス・ボリンジャー単光子法

データシート関連

HydraHarp 400データシート
時間相関型単一光子計数(TCSPC)テクニカルノート

TOPに戻る