MStarter 100 Ultrafast 显微测试系统
MStarter 100 Ultrafast 显微测试系统将皮秒或者飞秒超快激光集成进入显微光路，适用于二次谐波/三次谐波测试以及荧光寿命测试。二次谐波测试可以选用1064nm或者1550nm超快激光作为光源，测试样品晶格取向，晶界分布以及原子层数。荧光寿命测试可以使用皮秒半导体激光或532nm锁模激光器作为光源，结合单色仪和高精度扫描系统测试样品荧光寿命随波行和空间的分布。
二次谐波扫描成像 荧光寿命
主要配置*
| 放大倍数 | 4倍，10倍，20倍，50倍，100倍 |
| SHG激发波长 | 1064nm可选1550nm |
| 荧光寿命激发波长 | 405nm，可选532nm，450nm |
| 扫描范围 | XY方向各100um |
| 扫描点间距 | 最小50nm |
| 荧光寿命仪器响应 | 200ps，可选22ps |
| 测试功能 | SHG测试，荧光寿命测试，可选拉曼光谱，荧光光谱测试 |
二次谐波测试应用案例：
1. 判断晶格取向
本测试使用了商用蓝宝石基底单层WSe2样品，图A为该样品的白光显微镜图，B图为该样品的二次谐波信号随角度变化关系。从样品的二次谐波信号极坐标曲线确定了单层WSe2样品晶格取向，二次谐波信号强度最大的方向指向WSe2晶格的镜面对称方向。
扫描范围：17*17 um；点间距：100 nm；积分时间：0.01s；扫描时间：6min；偏振夹角：无检偏, 0°, 90°
用1064nm飞秒激光器测试了无检偏下（C图）和起偏与检偏平行/垂直下的二次谐波信号图像（D图和E图），从无检偏的C图中看出扫描的3个区域的样品SHG信号强度相当；而在偏振夹角为0°和90°时，该样品的3个晶畴的SHG信号都不一样，SHG信号强度的区别来自于每个样品取向的不同。
2. 观察晶界
本测试使用了蓝宝石基底多层WSe2样品，测试了起偏和检偏平行和垂直下的二次谐波成像图片（B图和C图），图A为该样品在100X物镜下的明场图，红框为扫描区域，从明场图中看出该单层样品较均匀，二次谐波成像图中可明显看出该样品具有多个晶界，属于多晶结构，并且不同区域的取向完全相同。
3. 判断二维材料层数
单层MoSe2：扫描范围：43*37 um；点间距：200 nm；扫描时间：6 min；偏振夹角：90°
多层MoSe2：扫描范围：25*24 um；点间距：150 nm；扫描时间：6 min；偏振夹角：0°和 90°
本测试使用了SiO2/SI基底单层和多层MoSe2样品，测试了起偏和检偏平行和垂直下的二次谐波成像图片，二次谐波成像图中可明显观察到该材料的晶界；同时，由于二次谐波信号显著与二维材料层数相关，通过观察多层样品二次谐波信号的强度即可判断不同区域的层数。
荧光寿命测试应用案例：
时间相关单光子技术（TCSPC）是一种测量单光子的数字技术， Mstarter 100 Ultrafast显微测试系统配备荧光寿命测试功能，对于长寿命样品，仪器通道宽度64ps；对于短寿命样品，可选配时间通道813fs测试系统，同时，搭配高速探测器和皮秒激光，仪器响应速度约22ps，最短荧光寿命可测到10ps。
单点荧光寿命（A）绿色染料荧光衰减，插图为该染料的荧光光谱；（B）不同波长下的荧光衰减曲线
荧光寿命扫描测试应用案例：
配合高分辨的样品扫描测试系统，也可以进行荧光寿命Mapping。数据处理软件可以自动处理Mapping数据，利用最多3个指数进行拟合，并且直接生成不同参数的Mapping图片。
（A）绿色染料在 100X物镜下明场图（红框为扫描区域）
（B）荧光寿命扫描强度图
（C）荧光寿命扫描拟合平均寿命图
（D）荧光寿命扫描拟合τ1寿命图
（E）荧光寿命扫描拟合τ2寿命图
使用迈塔光电MStarter 100 Ultrafast产品的相关文献（部分）：
