TCSPC & 高スループット マルチチャンネルイベントタイマー MultiHarp 150

MultiHarp 150
高スループット マルチチャンネルイベントタイマー & TCSPC ユニット

※デモ機をご用意しています。お気軽にお問合せください。
 

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  • 4, 8, または 16 独立入力チャンネル
  • 共通同期チャンネル (最大 1.2 GHz 同期レート)
  • 最高持続データスループット
    ( 時間タグ付けモード 80 Mcps, ヒストグラムモード 180 Mcps )
  • 記録的なデッドタイム チャンエルごと650 ps
  • チャンネル間のデッドタイム無
  • ホワイトラビット対応 TCSPCデバイス
  • カスタムプログラミング用ドライバーとデモコード
  • 新: “P” バージョン5 ps 時間分解能

MultiHarp 150は使い易いプラグ&プレイのマルチチャンネルイベントタイマーで時間相関単一光子計数(TCSPC)機器です。極めて高速の信号処理はUSB3.0インターフェイスを介して優れたデータスループットをもたらします。MultiHArp 150はコンパクト、堅牢、信頼性のある機器でその高い品質は独特な5年限定保証に反映されています。M. Wahl らによって最近発行された論文。 (ArXiv のプレプリント) は、スペクトル分解された高速イメージング アプリケーションのベンチマークとアプリケーションの結果だけでなく、設計の特徴も紹介しています。

複数の入力チャンネル, 抜群の柔軟性

MultiHarp 150 は、4、8、または 16 の同一の検出チャネルを使用できます。これらは同期されていますが、独立しており、10 ps (P) または 80 ps (N) の基本分解能のいずれかです。 各モデルは、1 つの共通同期入力も備えています。 同期入力を含むすべてのチャンネルは、同時計数や同時計数などの検出器入力として使用できます。 MultiHarp 150 は、フォワード スタート/ストップ操作を使用して複数の検出器で TCSPC を実行するのにも理想的です。 ここで、共通同期チャネルにより、励起光源との同期が可能になります。

高データスループットへの超短デッドタイム


スマートに設計されたタイミングの電子機器により、多くの最新の単一光子検出器の時間分解能を妥協することなく、時間相関単一光子カウントの計数率の限界を完全に活用できます。 650 ps の超短デッドタイムにより、最新のピコ秒パルス レーザー (PMA ハイブリッド シリーズの検出器が必要) によって達成可能な最高の繰り返し周波数でも、励起サイクルごとに複数の光子を検出できます。

各入力チャンネルごとタイミングオフセットが調整可能

各入力チャネルには、10 ps (P) または 80 ps (N) ステップで ±100 ns の範囲で調整可能な内部タイミング オフセットがあります。これにより、信号の遅延を補正するためにケーブルの長さを選択する必要がなくなり、実験セットアップのためのケーブル配線が大幅に簡素化されます。

時間タグ付け操作

MultiHarp 150 がサポートする Time-Tagged Time-Resolved (TTTR) モードは、検出された個々の光子イベントの関連するすべての時間とチャネル ルーティング情報を記録します。 この完全なデータ セットを保存することにより、測定後のフォトン ダイナミクスの最も包括的で洗練された分析が可能になります。 最大 1,000,000 カウント/秒のカウント レ率で FCS 実験を監視するためのリアルタイム データ 相関器が搭載されています。 さらに、MultiHarp 150 は、TTTR モードで操作する場合、スキャナーなどの他のハードウェアと同期できます。

ホワイトラビット対応イベントタイマー


ホワイトラビットは、サブナノ秒の精度と遠距離のデバイスの正確な同期を実現する、完全に決定論的なイーサネットベースのタイミングネットワークです。MultiHarp 150にはホワイトラビットインターフェースが搭載されているので、この新しい技術を使用しているセットアップにすぐに組み込むことができます。

仕様

MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
入力チャンネルと同期 すべての入力で一定レベルのトリガー、ソフトウェアで調整可能 すべての入力で一定レベルのトリガー、ソフトウェアで調整可能
検出器チャネルの数
(同期に加えて)
4 (MultiHarp 150 4P), 8 (MultiHarp 150 8P), 16 (MultiHarp 150 16P) 4 (MultiHarp 150 4N) , 8 (MultiHarp 150 8N)
入力電圧動作範囲
(50 Ωへのパルスピーク)
-1200 mV ~ 1200 mV -1200 mV ~ 1200 mV
最大入力電圧範囲
(ダメージレベル)
±2500 mV ±2500 mV
トリガーエッジ 立ち下がりまたは立ち上がりエッジ、ソフトウェアで調整可能 立ち下がりまたは立ち上がりエッジ、ソフトウェアで調整可能
トリガーパルス幅  > 0.4 ns > 0.4 ns
トリガーパルス(必須立上り立下り時間) ≤ 20 ns ≤ 20 ns
デジタルコンバーターまでの時間 
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
最小時間ビン幅  5 ps 80 ps
タイミング精度* < 45 ps rms < 85 ps rms
タイミング精度 / √2* < 32 ps rms < 60 ps rms
デッドタイム < 650 ps (ソフトウェアにより1 nsステップで160 nsまで拡張可能) < 650 ps (ソフトウェアにより1 nsステップで160 nsまで拡張可能)
最大同期速度(周期的パルス列) 1.2 GHz 1.2 GHz
各入力チャネルの調整可能なプログラム可能な時間オフセット ±100 ns, 分解能 10 ps ±100 ns, 分解能 80 ps
微分非線形性 <10%ピーク、<1%rms (全測定範囲) <10%ピーク、<1%rms (全測定範囲)
ヒストグラマー
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
カウント深度 32 bit (4 294 967 296 カウント) 32 bit (4 294 967 295 カウント)
時間ビンの最大数 65 536 65 536
フルスケール・
タイムレンジ
655 ns to 2.74 s (選択した分解能に応じて: 10, 20, 40, …, 41 943 040 ps) 5.24 µs to 21.99 s (選択した分解能に応じて: 80, 160, 320, …, 335 544 320 ps)
取得時間 1 ms ~ 100 時間 1 ms ~ 100 時間
入力チャネルごとのピークカウントレート 1.5 × 109 カウント/秒 (バースト期間 最大1.3 µsまで) 1.5 × 109 カウント/秒 (バースト期間 最大1.3 µsまで)
合計持続カウントレート、すべての入力チャネルの合計 180 × 106 カウント/秒 (4P と 8P)
332 × 106 カウント/秒 (16P)
180 × 106 カウント/秒
TTTRエンジン
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
T2 モード分解能 5 ps 80 ps
T3 モード分解能 10, 20, 40, …, 41 943 040 ps 80, 160, 320, …, 335 544 320 ps
FiFoバッファの深さ
(レコード)
134 217 728 イベント 134 217 728 イベント
取得時間 1 ms ~ 100 時間 1 ms ~ 100 時間
入力チャネルごとのピークカウントレート 1.5 × 109 カウント/秒 (バースト期間 最大1.3 µsまで) 1.5 × 109 カウント/秒 (バースト期間 最大1.3 µsまで)
入力チャンネルごとの持続カウントレート 78 × 106 カウント/秒 78 × 106 カウント/秒
合計持続カウントレート、すべての入力チャネルの合計T 80 × 106 カウント/秒 80 × 106 カウント/秒
トリガー出力
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
周期 プログラム可能, 0.1 µs ~ 1678 s (0.596 Hz ~ 10 MHz) プログラム可能, 0.1 µs ~ 1678 s (0.596 Hz ~ 10 MHz)
パルス幅 10 ns typ. 10 ns typ.
ベースラインレベル 0 V typ. 0 V typ.
アクティブレベル
(パルスピーク)
-0.7 V typ. (50 Ω) -0.7 V typ. (50 Ω)
外部マーカー入力
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
4 4
入力タイプ LVTTL、<10 ns(立ち上がり/立ち下がり時間) 、> 50 ns (パルス幅 1 µsで最大5V) LVTTL、<10 ns(立ち上がり/立ち下がり時間) 、> 50 ns (パルス幅 1 µsで最大5V)
オペレーション
MultiHarp 150 P MultiHarp 150 N
PC インターフェイス USB 3.0 USB 3.0
PC必須スペック Dual Core CPU以上、最小2GHzのCPUクロック、最小4GBのメモリ
※ハイスループットを得るために、より良いPCのご利用をお勧め致します。
Dual Core CPU以上、最小2GHzのCPUクロック、最小4GBのメモリ
※ハイスループットを得るために、より良いPCのご利用をお勧め致します。
OS Windows 8/10 Windows 8/10
消費電力 < 50 W < 50 W

* **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

  • 時間分解蛍光計測
  • 時間分解フォトルミネッセンス計測 (TRPL)
  • アンチバンチング
  • 一致相関
  • 量子通信
  • 量子もつれ
  • 量子テレポーション
  • 量子情報処理
  • 蛍光寿命イメージング (FLIM)
  • 燐光寿命イメージング (PLIM)
  • マルチカラー・ライフタイム・イメージング
  • 蛍光相関分光 (FCS)
  • 蛍光寿命相関分光 (FLCS)
  • フェルスター共鳴エネルギー移動 (FRET)
  • 誘導放出抑制顕微鏡 (STED)
  • 共焦点蛍光相関分光 (2fFCS)
  • パルス・インタリーブ励起 (PIE)
  • 蛍光異方性 (分極)
  • 単一分子分光/検出
  • 一重項酸素
  • TRPL イメージング
  • 蛍光アップコンバージョン
  • LIDAR/距離測定/SLR
  • バンチ純度
  • 陽電子寿命分光 (PALS)
  • 光電子デバイスの時間応答性評価
  • Thomas-Bollinger 単一光子測定法
  • Hong-Ou-Mandel 効果

データシート関連

MultiHarp 150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

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