當試圖測量磷光衰減時，熒光和磷光組分之間峰值光子比值的差異具有重大的影響。當PMT檢測的信號超過2百萬次/秒時，PMT將開始飽和，光子計數(shù)則變得非線性。當采集的信號進一步增加到達10-100萬次/秒時，PMT中的高電流將會導致電壓下降和增益降低，從而造成磷光衰減曲線失真以及對PMT的損害。  

在典型的磷光測試中，當樣品用高功率激光或閃光燈激發(fā)時，熒光峰信號率可以很容易地超過1億次/秒。為避免檢測器飽和，簡單的方式就是減弱到達PMT的光子數(shù)（通過降低激發(fā)能量或減小發(fā)射側(cè)狹縫)，從而將熒光峰的信號采集率而降低到一個安全水平。然而，這對于磷光測試來說是極為低效的方法，因為在設(shè)置條件時，信號采集強度會受到短壽命熒光組分的限制，這會大大增加測量磷光所需的時間。
 

 將具有熒光介質(zhì)的Tb3+離子樣品使用門控檢測器再次進行壽命測試，其結(jié)果如圖5所示。門控延遲的時間設(shè)置為0.5ms，門寬為30ms。圖中可以看到去除熒光后的b3+離子的磷光壽命衰減曲線。通過使用時間門控檢測器，獲得磷光衰減曲線的效率更高，因為可以使用更高的磷光計數(shù)率，而不會有探測器熒光過強而使得檢測器飽和的風險。

去除稀土熒光粉中的熒光背景  

PMT門控也是分離光譜中重疊熒光和磷光的一種功能強大且易于使用的方法。在門控光譜測試中，樣品被脈沖光源激發(fā)，在設(shè)定的具體門寬的光子數(shù)被記錄為發(fā)射光譜。圖6顯示了上面討論過的Tb3+樣品的光譜。當進行光譜測量時，如果使用沒有門控PMT，則光譜圖中則會出現(xiàn)一個寬的熒光背景，使光譜失真。而通過啟用PMT檢測器的門控并只記錄圖5中所示的30ms門寬內(nèi)的光子，則可以獲得濾除熒光組分后真正的磷光光譜。
 

測試OLED中熒光和磷光光譜  

熒光和磷光也可以來自同一物質(zhì)如有機分子。例如，對OLED發(fā)射體的研究，需要準確的熒光和磷光光譜來計算能級分裂。當將樣品冷卻至80K時，這些發(fā)射體發(fā)射出主要的熒光，并有少量重疊的磷光貢獻。門控PMT可以用來分離熒光和磷光來獲取熒光和磷光光譜，如圖7所示。

 此處，樣品使用脈寬可調(diào)的激光器VPL-375并將脈寬設(shè)置為500μs，在不同的門控設(shè)置條件下測試熒光和磷光光譜。熒光光譜設(shè)置的門寬與激光器脈寬一致；磷光光譜通過延時門控5ms后測試。  

結(jié)論  

門控PMT電路用于測量樣品中包含發(fā)生在不同的時間尺度的發(fā)射是非常好的選擇和解決方案。通過時間門控，F(xiàn)LS1000的PMT-900或PMT-980探測器可以去除熒光發(fā)射，從而快速高效地獲得磷光衰減。此外，門控可以用來從光譜中去除不需要的背景熒光，并分離重疊熒光和磷光貢獻，以獲得不同的光譜。