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Technical articles
更新时间：2026-06-01
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前言
时间相关单光子计数（Time-Correlated Single Photon Counting,TCSPC），是时间分辨荧光光谱与荧光寿命成像（FLIM）研究的底层核心技术。长期以来，这一领域的核心硬件几乎被少数国际品牌所垄断，国内用户在采购、维护、二次开发等方面均受到不同程度的制约。
基于时间分辨光谱技术的深厚底蕴，创锐光谱正式发布具有自主知识产权的TCSPC模块-TAU-200，以及软硬件一体化的完整荧光成像解决方案。这不仅是一张国产替代的答卷，更是创锐光谱在全栈自研道路上的一次重要里程碑。
TAU-200 TCSPC模块
自研TCSPC模块
国产核心技术再次突破
TCSPC模块的核心难点在于对每一个光子到达时刻的精确计时，这对电路设计、信号处理与系统集成能力均提出了高要求。
TAU-200采用TDC(Time-to-Digital Converter)方案，在计时精度、死时间控制、数据传输速度等关键指标达到行业水平的同时，还具备良好的可扩展性，能够灵活适配不同实验场景与用户需求。
荧光纸片（高信噪比标准样品）
测试条件：405 nm激发，重复频率5 MHz。
TAU-200与某国际品牌产品的荧光纸样品采集数据比较
从峰值到三个数量级的衰减动态范围内，两条曲线几乎重叠，TAU-200在常规荧光寿命测量中已达国际产品精度。
RuCl₂（微秒级寿命样品）
测试条件：405 nm激发，1.25 MHz重复频率。
RuCl₂的荧光寿命在亚微秒量级，对TCSPC卡的死时间和长时基稳定性要求更高。如图，TAU-200与国际产品采集的结果吻合。
钙钛矿薄膜
测试条件：405 nm激发，2.5 MHz重复频率。
TAU-200与某国际品牌产品的钙钛矿薄膜样品采集数据比较
钙钛矿材料的荧光衰减动力学测试是揭示相应载流子复合、提取等过程的关键手段，对设计、改进钙钛矿太阳能电池并提高光电转化效率至关重要。实测对比显示，TAU-200可适配光伏、发光器件等领域严苛的瞬态光谱测试需求。
有机晶体（毫秒级长寿命样品）
测试条件：405 nm激发，样品为两种分子晶体样品（Tc-FR、Tc-2BrFR）。
TAU-200长寿命样品采集数据结果
长寿命荧光样品（Tc-FR、Tc-2BrFR）测试中，TAU-200可精准捕捉慢衰减信号，时间分辨能力与国际品牌无差异。
荧光寿命成像测试
搭配TAU-200和自研振镜控制卡的激光共聚焦扫描成像系统测试实例
创锐光谱FLIM300荧光寿命成像系统
实现全面自主化开发和性能升级
创锐光谱同步推出自研振镜控制卡GCC-100，并与TAU-200有效集成，构建全自主化激光扫描共聚焦荧光强度/荧光寿命成像系统。
这套系统的核心优势在于，两大核心板卡自主研发，软硬件深度联动、协同优化，从底层解决异构系统的兼容性难题。
该套系统拥有极快的扫描速度，对比传统位移台扫描，速度提升22倍以上！
振镜扫描与位移台扫描对比视频
（点击播放）
振镜扫描（左）原视频4分钟， 8倍加速；
位移台扫描（右），原视频90分钟，100倍加速
振镜扫描（左）原视频4分钟， 8倍加速；
位移台扫描（右），原视频90分钟，100倍加速
成像系统核心能力一览
荧光寿命成像测试中，对细胞样品与钙钛矿薄膜均实现了清晰的寿命成像，空间分辨与寿命提取精度均满足科研需求。
整套方案适用于生物医学、材料科学、光电器件、化学分析等多个研究场景，真正实现了时间分辨与空间分辨的高度融合。
软硬件一体化
从采集到分析，全链路自主可控
除硬件实现自主研发外，团队同步打造了全自主知识产权软件系统：荧光寿命成像采集软件FluoTrace及分析软件FluoView，覆盖数据采集、分析处理全流程。
荧光寿命成像采集软件FluoTrace界面
采集软件：灵活、直观、高效
采集软件支持短寿命（纳秒–微秒）与长寿命（微秒–秒）两种测量模式的无缝切换，提供单点寿命采集与寿命成像采集两大功能模块。
软件内置了实时荧光衰减曲线拟合功能，用户在采集过程中即可同步查看寿命拟合结果，无需繁琐的数据导出与后续处理，大幅压缩了从采集到分析的时间成本。
此外，软件与振镜、位移台等扫描设备实现深度联动，用户可直接通过界面设定扫描参数、定义驻点位置与成像范围，操作直观，调试高效方便。
分析软件：精准提取、多维解析
配套的数据分析软件拥有单点寿命拟合与成像寿命拟合功能，能同时获取荧光强度和荧光寿命成像结果，支持用户自定义拟合参数，帮助用户从测量数据中精准提取关键动力学参数，获取多维度时空分辨动力学信息。
荧光寿命成像分析软件FluoView界面
从简单的荧光寿命测量到复杂的FLIM分析，用户都可以在同一平台上完成，这是全链路自主研发的优势。
开放生态
不只是一套系统，更是一个平台
创锐光谱深知，不同用户有不同的实验需求。因此，这套解决方案在设计之初就充分考虑了开放性与可集成性：
•可直接采购创锐荧光寿命成像系统(FLIM300)，开箱即用；
•可单独采购TAU-200与配套软件，用户自行集成荧光寿命成像采集系统，极大减少软件开发成本；
•可二次开发：软硬件接口开放，支持深度定制与扩展开发。
从TCSPC模块、振镜控制卡，到采集分析软件，创锐光谱打造出完整、自主、可控的全栈技术链路。全链路各环节均历经深度打磨与严苛验证，以硬核自研实力，树立国产光学探测技术。
如需了解详细技术规格、申请样机测试或商务合作，欢迎联系创锐光谱团队。
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