Az analitikai eszközök széles körben alkalmazhatók a tudományos kutatásban, az ipari termelésben, az élettudományokban és sok más területen. A lézerek fényforrásként szükségesek számos analitikai mérőműszerben, például lézeres interferométerben, lézeres konfokális mikroszkópban, lézeres részecskeméretezőben, Fourier transzformációs spektrométerben és így tovább. A rendelkezésre álló lézerek gázlézerek (hélium-neonlézerek és argonion-lézerek), szilárdtestlézerek, félvezetőlézerek stb. Minden lézertípusnak vannak előnyei és korlátai. Egy adott típusú analitikai műszerhez melyik lézer a megfelelőbb, azt teljesítmény és ár, mennyiség, megbízhatóság és egyéb szempontok alapján kell elemezni. Ez a cikk kifejezetten a német LASOS cég lézerét mutatja be az analitikai mérőműszerek alkalmazásában.
Németország LASOS GMBH cég, amely az európai fotonikai központban, Jenában található, 1966-tól a Siemens lézer részlege, He-Ne lézereket kezdett fejleszteni és gyártani, mára megalakult a He-Ne lézerek, Ar ion lézerek, félvezető lézerek, egyfrekvenciás lézerek teljesen szilárdtest lézerek, szálcsatolt tartozékok, mint például számos világhírű lézergyártó cég termékcsaládja. A LASOS jelenleg 125 alkalmazottal és 6500 négyzetméteres üzemtel rendelkezik, amelyek különféle lézerfényforrásokat biztosítanak biofotonikai, Raman-spektroszkópiai, interferometriai, holográfiás és egyéb alkalmazásokhoz, és a világ számos vezető analitikai és mérési berendezésének OEM lézerfényforrás-szállítójává vált. műszergyártók.
Lézer alkalmazása lézeres konfokális mikroszkópban
A lézeres pásztázó konfokális mikroszkóp (LSCM) a molekuláris és sejtbiológia legmodernebb analitikai eszköze, amely számítógépeket, lézereket és képfeldolgozó technológiát használ a biológiai minták háromdimenziós adatainak gyűjtésére. Elsősorban az élő sejtek szerkezetének, valamint az egyes molekulák és ionok biológiai változásainak megfigyelésére, kvantitatív elemzésre és valós idejű mennyiségi meghatározásra szolgál.
A lézeres konfokális működési elve egyszerűen kifejezve, hogy a lézert alkalmazza fényforrásként, és a hagyományos fluoreszcens mikroszkópos képalkotás alapján lézeres letapogató eszközzel és konjugált fókuszáló eszközzel van csatlakoztatva, amelyet számítógép vezérel a digitális kép elkészítéséhez. beszerzési és feldolgozási rendszer.
Lézeres pásztázó konfokális mikroszkóp optikai útdiagramja
A lézeres pásztázó konfokális mikroszkóp egylézeres és többlézeres rendszereket használ, és az általánosan használt lézerek a következő négy típust tartalmazzák:
Félvezető lézerek: 405 nm, 445 nm, 488 nm, 638 nm;
Argonion lézerek: 457 nm, 477 nm, 488 nm, 514 nm;
Hélium-neon lézerek: 543 nm, 633 nm;
Szilárdtestlézerek: 515 nm, 532 nm, 561 nm, 640 nm és így tovább.
A lézeres konfokális mikroszkóp rendszerben a lézer teljesítményigénye nem magas, általában több tíz mW elegendő, egyes jeleneteknél néhány mW is elegendő. A lézersugár minőségi és stabilitási követelményei azonban nagyon magasak, általában TEM{0}} módú lézert igényelnek fényforrásként. Ugyanakkor a lézerszerkezetnek a lehető legkompaktabbnak kell lennie, és hosszú távú megbízhatósággal kell rendelkeznie. A lézer szabad térbeli átvitele és a lézerszálas csatolású átvitel, berendezések gyártói vannak használatban. A szálcsatolt átvitt lézerek használatának egyszerűsége miatt egyre több lézeres konfokális berendezésgyártó használ fényforrásként szálcsatolt átvitt lézereket. Ezenkívül a lézeres konfokális mikroszkópot gyakran több lézeres fényforrással kell felszerelni, és a berendezésgyártók a szükséges hullámhossztól és teljesítménytől függően különböző típusú lézerfényforrásokat választanak.
A LASOS az összes ilyen típusú lézert kínálja lézeres konfokális mikroszkópos alkalmazásokhoz. Lézereinek nagy stabilitását és hosszú távú megbízhatóságát a világ vezető konfokális lézermikroszkóp-gyártói elismerték, és a LASOS a Carl Zeiss és a Leica lézeres konfokális mikroszkópos rendszereihez való lézerfényforrások hosszú távú OEM szállítójává vált.
Lézerek alkalmazása lézeres interferometriában
Lézeres interferométer, egy általános célú hosszmérés, amely a lézer hullámhosszát ismert hosszúságként használja, és a Mykelsohn interferometrikus rendszer segítségével méri az elmozdulást. A lézerek előnyei a nagy intenzitás, a nagy irányultság, a térbeli homodin, a szűk sávszélesség és a nagy monokromatikusság. Jelenleg az interferométer hosszának mérésére általánosan elterjedt, elsősorban a Michelson-interferométeren alapuló, és fényforrásként a frekvenciastabilizált hélium-neon lézer, amely interferenciával járó mérőrendszert alkot. A lézeres interferométer különféle refraktorokkal és tükrökkel használható lineáris helyzet, sebesség, szög, valódi síkság, valódi egyenesség, párhuzamosság és merőlegesség mérésére, valamint precíziós szerszámgépek vagy mérőműszerek kalibrálására használható.
A LASOS 1966 óta fejleszt és gyárt He-Ne lézereket, és jelenleg több mint 20,000 He-Ne lézert szállít évente. A LASOS He-Ne lézercsövek és szerelvényei robusztus mechanikai kialakításúak, kiváló sugárminőség és hosszú élettartam, akár 30,000 óra. A szabványos és egyedi modellek vörös, zöld és sárga széles spektrumtartományban állnak rendelkezésre, 0,5 és 20 mW közötti kimeneti teljesítménnyel. Az opciók közé tartozik az egy- vagy többmódusú, véletlenszerű vagy lineáris polarizáció és a Brewster ablakok.
A LASOS HeNe lézerfényforrásokat szállít a világ számos vezető lézeres interferométer gyártójának, köztük a Renishaw-nak.
Lézerek Fourier-transzformációs spektrométerekben és gázanalizátorokban
A Fourier transzformációs infravörös spektrométer főként Michelson interferométerből és számítógépből áll. A Michaelisen interferométer fő funkciója, hogy a fényforrás által kibocsátott fényt egy bizonyos optikai tartománykülönbség kialakulása után két nyalábra osztja, majd a kompozitot interferenciát keltse, az így kapott interferogram függvény tartalmazza az összes frekvenciát, ill. a fényforrás információinak intenzitása. Számítógépes interferogram funkció a Fourier-transzformációhoz, a fényforrás eredeti intenzitását az eloszlás gyakorisága szerint számíthatja ki. Kiküszöböli a diszperzív spektrométer olyan hiányosságait, mint az alacsony felbontóképesség, a kis fényenergia-kibocsátás, a szűk spektrális tartomány és a hosszú mérési idő. Nemcsak különféle gázok, szilárd anyagok és folyékony minták abszorpciós és reflexiós spektrumát képes mérni, hanem rövid idejű kémiai reakciók mérésére is használható. Az infravörös spektrométer számos alkalmazási területtel rendelkezik az elektronikában, a vegyiparban, az orvostudományban és más területeken.
A Fourier-transzformációs spektrométer fő követelményei a használt fényforrással szemben a nagy hullámhossz-stabilitás és a keskeny vonalszélesség. Költséghatékony, keskeny vonalszélességű fényforrásként a HeNe lézert széles körben használják a Fourier spektrométerekben. A LASOS, mint a ThermoFisher Fourier spektrométereinek OEM beszállítója, hosszú ideje szállít nekik HeNe lézereket. Ezenkívül a gázanalizátorokat gyártó Gasmet LASOS HeNe lézereket használ fényforrásként a Fourier Transform Spectrometer (FTS) technológián alapuló gázelemzőihez.
Lézerek spektrumanalizátorokban és optikai hullámhosszmérőkben
A lézerspektrum-analizátorok és az optikai hullámhosszmérők a lézerek spektrális jellemzőinek mérésének fontos eszközei, széles körben használatosak az optikai kommunikáció és a félvezető lézergyártás területén. A bemeneti fényforrás spektrális jellemzőinek Michelson-interferométer elvén történő mérése a legkülönfélébb lézeres spektrumanalizátorok és hullámhosszmérők egyik műszaki megoldása.
A HeNe lézereket gyakran használják referenciaforrásként a lézeres spektrumanalizátorok és a Michelson interferométerrel ellátott optikai hullámhosszmérők optikai útjában. A LASOS He-Ne lézerforrásokat szállít több lézerspektrométer- és optikai hullámhossz-mérő gyártónak, mivel ezek a műszerek gyakran használatosak és magas szintű problémamentes működést igényelnek, ezért minden referencia fényforrásukat hosszú élettartammal kell jellemezni. és magas szintű megbízhatóság. Lefordítva: www.DeepL.com/Translator (ingyenes verzió)
