多光子显微成像技术是一种用于观测紫外线至可见光区域荧光的技术，通过同时吸收两个光子激发荧光分子时，便会出现这种荧光。
共同荧光测定中激发光的波长短于荧光波长。然而，多光子光谱仪在近红外区域使用波长长于荧光波长的激发光。由于近红外光比可见光更容易通过物体，因此它可以提供关于物体内深层部分的信息，并且还可以减少物体内部的散射和背景噪声的影响。此外，近红外光的能量低于可见光和紫外光，从而最大限度地减少对细胞的损害。

• 成像深度：距脑表面 500 μm

• 成像范围：3 mm × 3 mm

通过使用高灵敏度光电倍增管（相当于滨松 H15460-40）检测具有高信噪比的信号来获得图像。这种光电倍增管还具有宽受光面，支持在宽视野中观测深部，这是多光子显微成像技术的一个独特特点。

图像来源：日本理化学研究所脑科学中心 (CBS) Masanori Murayama（博士）

到目前为止，用双光子显微镜观测到的视野仅限于约 0.25 mm2 的极小面积。这种非常狭窄的视野阻止了同时观察多个脑区域的神经细胞，即使在观察小鼠等小动物时也是如此。

为了在更宽的视野下进行这项测量，具有大感光面的 H15460-40 光电传感器模块结合使用了设计独特的光学系统。这种设置允许在比传统双光子显微镜大 36 倍的视野中观察细胞活动。

以高时间分辨率观察细胞活动通常需要执行高速激光扫描。然而，提高激光扫描速度会缩短激光在样品上的停留时间，使得难以捕捉具有高信噪比的图像。荧光强度也显著下降，尤其是在样品内执行深层成像时。

为了应对这一问题并捕捉更多的荧光，H15460-40 光电传感器模块具有高灵敏度和大受光面，可与具有独特设计的光学系统结合使用。这允许捕捉更多直到现在才能检测到的荧光，因此即使在样品内进行深层观察时也可以捕捉具有高信噪比的图像。