TimeHarp 260
TCSPC 与多通道标度计时板卡
面向 OEM 集成、教学与常规时间分辨实验的紧凑型 PCIe 板卡,提供 PICO / NANO 两种时间性能及 SINGLE / DUAL 两种通道配置,兼具 TCSPC、MCS、T2 / T3 时间标记与高速数据传输能力。

紧凑 PCIe 板卡,把精密光子计时直接集成进主机
自定义 TDC 架构在高时间分辨率下仍保持短死时间;从皮秒寿命测量到纳秒级高速 MCS,可按性能与通道数选择适合的硬件版本。
四种基础配置
PICO / NANO 可分别选择 1 路 SINGLE 或 2 路 DUAL 探测通道,均额外提供公共 Sync。
从皮秒延伸至秒级
PICO 以 25 ps 覆盖高分辨实验;可选长量程模式切换为 2.5 ns,并将直方图满量程扩展至 171 s。
40 Mcps 时间标记吞吐
T2 / T3 模式保留逐事件时间戳和通道信息,所有通道总持续吞吐典型值可达 40 Mcps。
PICO 强调皮秒精度,NANO 强调极短死时间与 MCS
两种型号共享 PCIe 架构、1 / 2 路探测输入、公共 Sync、硬件直方图及 TTTR;主要区别在基础分辨率、触发方式、死时间和量程。
TimeHarp 260 PICO
采用负脉冲 CFD 触发,适配 SPAD、PMT / MCP-PMT 等常用探测器,面向 TCSPC、符合关联、FLIM 与高时间分辨发光。
TimeHarp 260 NANO
采用正 / 负边沿可调的电平触发,以 250 ps 分辨率换取 < 2 ns 死时间和超高突发能力,尤其适合经典 MCS 与高速事件统计。
独立输入、统一时基与 PCIe 高速数据链
各输入均可作为独立计时通道用于符合实验,也可将公共 Sync 接入周期激发源,以正向 start-stop 架构完成高达 100 MHz 的 TCSPC。
典型 40 Mcps 持续吞吐
TTTR 模式全通道合计持续吞吐典型值 40 Mcps;实际性能取决于主机配置与处理负载。
±100 ns 内部延迟调节
每个输入均可独立补偿光路、线缆和探测器延迟;PICO 以 25 ps、NANO 以 250 ps 步进调节。
Marker 与可编程触发输出
DUAL 型可把 4 路 TTL Marker 写入事件流,并与扫描器、成像系统或其他控制事件同步。
直方图、T2 与 T3:兼顾在线曲线和逐光子分析
硬件直方图适合快速获得寿命衰减或 MCS 结果;TTTR 则完整保留光子事件,为关联、符合、爆发、时间门控与寿命加权分析提供原始数据。
TCSPC / MCS 直方图
32,768 个时间分箱、32 bit 计数深度,适合实时寿命曲线、磷光衰减和重复事件统计。
绝对时间事件流
按基础分辨率记录全部输入的到达时刻和通道,适用于时间间隔、符合、g²、反聚束与 ToF。
同步周期与微时间
同时记录激发周期编号与周期内到达时间,适用于 TCSPC、FLIM、FRET、FCS 及时间门控分析。
从时间分辨发光到量子光学与飞行时间
适合需要紧凑主机内置、多测量模式、皮秒计时或高速 MCS 的科研、教学、原型验证与 OEM 系统。
时间分辨荧光与发光
荧光 / 磷光寿命、TRPL、TRES 与发光动力学测量。
符合、关联与反聚束
符合计数、g²、自相关 / 互相关和单光子源表征。
FLIM / FRET / FCS
寿命成像、能量转移、荧光涨落与分子动力学。
量子光学
纠缠、单光子统计、量子发射体与基础量子实验。
LiDAR / ToF
激光雷达、飞行时间、脉冲传播与距离事件统计。
单分子与光学层析
单分子光谱、漫射光学分子成像及光学断层研究。
图形化采集、数据分析与定制集成
可通过官方采集软件完成参数设置、在线监测、曲线显示和数据保存,也可利用编程接口嵌入自动化测试、OEM 仪器或专用分析流程。
TimeHarp / UniHarp
完成设备配置、计数率监控、直方图与时间标记采集、结果显示以及参数和数据保存。
TH260Lib / snAPI
支持自定义采集和自动化控制;可连接 C / C++、C#、Python、LabVIEW、MATLAB 等常见环境。
SymPhoTime
面向 TCSPC、FLIM、FCS、爆发、寿命与相关分析的进阶数据处理工作流。
主要技术参数
| 参数类别 | 参数项目 | TimeHarp 260 PICO | TimeHarp 260 NANO |
|---|---|---|---|
| 输入通道与触发 | 探测通道数量(Sync 之外) | 1 路(SINGLE)或 2 路(DUAL) | 1 路(SINGLE)或 2 路(DUAL) |
| 公共 Sync 输入 | 1 路;最高 100 MHz 周期脉冲序列 | ||
| 触发方式 | CFD;下降沿 | 恒定电平;上升沿或下降沿,软件可调 | |
| 输入工作范围(50 Ω) | 0~-1200 mV;推荐 -100~-200 mV | -1200~+1200 mV | |
| 输入损坏电平 | ±1500 mV | ±2500 mV | |
| 触发脉宽 | 0.5~30 ns | > 0.5 ns | |
| 所需上升 / 下降时间 | 最大 2 ns | — | |
| 时间数字转换器 | 最小时间分箱 | 25 ps;长量程模式 2.5 ns | 250 ps |
| 通道间定时精度 | < 20 ps RMS;长量程 < 1 ns RMS | < 250 ps RMS | |
| 单通道定时精度(÷√2) | < 14 ps RMS;长量程 < 710 ps RMS | < 180 ps RMS | |
| 死时间 | < 25 ns;长量程 < 2.5 ns | < 2 ns | |
| 峰值计数率 / 通道 | 40 Mcps;长量程 400 Mcps,最长 128 events 突发 | 1000 Mcps,最长 96 events 突发 | |
| 持续计数率 / 通道 | 40 Mcps | ||
| 最大 Sync 频率 | 100 MHz | ||
| 每输入可调延迟 | ±100 ns;25 ps 分辨率 | ±100 ns;250 ps 分辨率 | |
| 差分非线性 | < 2% peak;< 0.2% RMS(全测量范围) | ||
| 多停止能力 | 支持,适用于低重复频率下的高计数效率采集 | ||
| 硬件直方图 | 计数深度 | 32 bit(4,294,967,296 counts) | |
| 最大时间分箱数量 | 32,768 | ||
| 满量程时间范围 | 819 ns~1.71 s;长量程 81.92 µs~171 s | 8.19 µs~17.1 s | |
| 采集时间 | 1 ms~100 h | ||
| 总持续吞吐(典型) | 30 Mcps;取决于主机配置与性能 | ||
| TTTR 时间标记 | T2 模式分辨率 | 25 ps;长量程 2.5 ns | 250 ps |
| T3 模式分辨率 | 25 ps~52.42 µs;长量程 2.5 ns~5.242 ms | 250 ps~524.2 µs | |
| FIFO 缓冲深度 | 8,388,608 records | ||
| 采集时间 | 1 ms~100 h | ||
| 总持续吞吐(典型) | 40 Mcps;取决于主机配置与性能 | ||
| 时间标记内容 | 逐事件到达时间、输入通道;DUAL 型可同时写入 Marker 事件 | ||
| 同步与控制 | 可编程触发输出 | 长量程模式选件启用时提供 | 始终启用 |
| 触发输出周期 | 0.1 µs~1.678 s(0.596 Hz~10 MHz) | ||
| 触发输出信号 | 典型脉宽 10 ns;基线 0 V;有效峰值 -0.7 V | ||
| 外部 Marker 输入 | 4 路,仅 DUAL 型;TTL,< 10 ns 上升 / 下降时间,> 50 ns 脉宽 | ||
| 主要测量模式 | 硬件直方图、T2、T3;支持 TCSPC、MCS 和符合关联 | ||
| 系统要求 | 主机接口 | PCI Express 插卡式接口 | |
| PC 要求 | x86 双核 CPU;主频 ≥ 1.5 GHz;内存 ≥ 1 GB | ||
| 操作系统 | Windows 8.1 / 10 / 11;官方推荐 AMD 处理器平台 | ||
| 功耗 | ≤ 15 W,由 PC 内部电源供电 | ||
| 主要软件 | TimeHarp / UniHarp、TH260Lib、snAPI、SymPhoTime(按授权配置) | ||
按 PICO / NANO 与 SINGLE / DUAL 配置单光子计时系统
可根据 TCSPC、MCS、FLIM / FRET / FCS、符合关联、量子光学、单分子光谱或 LiDAR / ToF 任务,组合对应 TimeHarp 260 板卡、单光子探测器、脉冲光源和分析软件。