Analitiniai instrumentai turi platų pritaikymo spektrą moksliniuose tyrimuose, pramoninėje gamyboje, gyvybės moksluose ir daugelyje kitų sričių. Lazeriai reikalingi kaip šviesos šaltinis daugelyje analitinių matavimo priemonių, tokių kaip lazerinis interferometras, lazerinis konfokalinis mikroskopas, lazerinis dalelių dydžio matuoklis, Furjė transformacijos spektrometras ir kt. Galimi dujiniai lazeriai (helio-neono lazeriai ir argono jonų lazeriai), kietojo kūno lazeriai, puslaidininkiniai lazeriai ir kt. Kiekvienas lazerio tipas turi privalumų ir apribojimų. Konkrečios rūšies analitiniam prietaisui, kuris lazeris yra tinkamesnis, reikia išanalizuoti iš našumo ir kainos, apimties, patikimumo ir kitų aspektų. Šiame straipsnyje konkrečiai pristatomas Vokietijos LASOS kompanijos lazeris taikant analitinius matavimo prietaisus.
Vokietija LASOS GMBH įmonė, įsikūrusi Europos fotonikos centre Jena, nuo 1966 m. kaip Siemens lazerių padalinys, pradėjo kurti ir gaminti He-Ne lazerius, dabar suformavo He-Ne lazerius, Ar jonų lazerius, puslaidininkinius lazerius, vieno dažnio lazerius. visi kietojo kūno lazeriai, skaidulų prijungti priedai, pavyzdžiui, daugybė pasaulyje žinomų lazerių kompanijos produktų linijos. Šiuo metu LASOS turi 125 darbuotojus ir 6500 kvadratinių metrų gamyklą, tiekiančią įvairius lazerinius šviesos šaltinius biofotonikai, Ramano spektroskopijai, interferometrijai, holografijai ir kitoms reikmėms, ir tapo OEM lazerinių šviesos šaltinių tiekėju daugeliui pasaulyje pirmaujančių analizės ir matavimų. prietaisų gamintojai.
Lazerio taikymas lazeriniame konfokaliniame mikroskope
Lazerinė skenuojanti konfokalinė mikroskopija (LSCM) – tai moderniausias molekulinės ir ląstelių biologijos analitinis instrumentas, kuriame naudojami kompiuteriai, lazeriai ir vaizdo apdorojimo technologija trimačiams biologinių mėginių duomenims gauti. Jis daugiausia naudojamas gyvų ląstelių struktūrai ir specifinių molekulių bei jonų biologiniams pokyčiams stebėti, kiekybinei analizei ir kiekybiniam nustatymui realiu laiku.
Konfokalinio lazerio veikimo principas yra tiesiog išreikštas tuo, kad jis naudoja lazerį kaip šviesos šaltinį ir, remiantis tradiciniu fluorescenciniu mikroskopu, yra prijungtas prie lazerinio skenavimo įtaiso ir konjuguoto fokusavimo įtaiso, kuris yra valdomas kompiuteriu, kad būtų galima atlikti skaitmeninį vaizdą. įsigijimo ir apdorojimo sistema.
Lazerinio skenavimo konfokalinio mikroskopo optinio kelio diagrama
Lazerinis skenuojantis konfokalinis mikroskopas naudoja vieno lazerio ir kelių lazerių sistemas, o dažniausiai naudojami keturi lazeriai:
Puslaidininkiniai lazeriai: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
Argono jonų lazeriai: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
helio-neoniniai lazeriai: 543nm, 633nm;
Kietojo kūno lazeriai: 515 nm, 532 nm, 561 nm, 640 nm ir pan.
Lazerinio konfokalinio mikroskopo sistemoje lazerio galios poreikis nėra didelis, paprastai pakanka dešimčių mW, kai kurioms scenoms pakanka kelių mW. Tačiau lazerio spindulio kokybės ir stabilumo reikalavimai yra labai aukšti, todėl paprastai reikalingas TEM{0}} režimo lazeris kaip šviesos šaltinis. Tuo pačiu metu reikalaujama, kad lazerio struktūra būtų kuo kompaktiškesnė ir ilgalaikė. Laisvosios erdvės lazerio perdavimas ir skaidulinis lazerio perdavimas, naudojami įrangos gamintojai. Dėl šviesolaidžiu sujungtų perduodamų lazerių naudojimo paprastumo vis daugiau lazerinės konfokalinės įrangos gamintojų kaip šviesos šaltinius naudoja pluoštu sujungtus perduodamus lazerius. Be to, lazerinis konfokalinis mikroskopas dažnai turi būti aprūpintas keliais lazeriniais šviesos šaltiniais, o įrangos gamintojai pasirenka skirtingus lazerinių šviesos šaltinių tipus, atsižvelgdami į reikiamą bangos ilgį ir galią.
LASOS siūlo visų šių tipų lazerius, skirtus lazerinei konfokalinei mikroskopijai. Aukštą lazerių stabilumą ir ilgalaikį patikimumą pripažino pasaulyje pirmaujantys lazerinių konfokalinių mikroskopų gamintojai, o LASOS tapo ilgalaikiu „Carl Zeiss“ ir „Leica“ lazerinių šviesos šaltinių, skirtų lazerinės konfokalinės mikroskopijos sistemoms, tiekėju OEM.
Lazerių taikymas lazerinėje interferometrijoje
Lazerinis interferometras – bendrosios paskirties ilgio matavimas, kuris naudoja lazerio bangos ilgį kaip žinomą ilgį ir matuoja poslinkį naudojant Mykelsohn interferometrinę sistemą. Lazeriai turi didelio intensyvumo, didelio kryptingumo, erdvinio homodino, siauro dažnių juostos pločio ir didelio monochromatiškumo pranašumus. Šiuo metu dažniausiai naudojamas interferometro ilgiui matuoti, daugiausia pagrįstas Michelsono interferometru, ir dažnio stabilizuotu helio-neoniniu lazeriu kaip šviesos šaltiniu, sudarančio matavimo sistemą su trukdžiais. Lazerinis interferometras gali būti naudojamas su įvairiais refraktoriais ir veidrodžiais matuoti tiesinę padėtį, greitį, kampą, tikrąjį plokštumą, tikrąjį tiesumą, lygiagretumą ir statmenumą, taip pat gali būti naudojamas kaip tiksliųjų įrankių ar matavimo prietaisų kalibravimas.
LASOS kuria ir gamina He-Ne lazerius nuo 1966 m. ir šiuo metu pristato daugiau nei 2 0,000 He-Ne lazerius per metus. LASOS He-Ne lazeriniai vamzdeliai ir agregatai pasižymi tvirta mechanine konstrukcija, puiki spindulio kokybė ir ilgas tarnavimo laikas iki 30,000 valandų. Standartiniai ir pritaikyti modeliai yra plataus spektro diapazono raudonos, žalios ir geltonos spalvos, kurių išėjimo galia yra nuo 0,5 iki 20 mW. Parinktys apima vieno arba kelių režimų, atsitiktinę arba linijinę poliarizaciją ir „Brewster“ langus.
LASOS tiekia HeNe lazerinius šviesos šaltinius daugeliui pasaulyje pirmaujančių lazerinių interferometrų gamintojų, įskaitant Renishaw.
Lazeriai Furjė transformacijos spektrometruose ir dujų analizatoriuose
Furjė transformacijos infraraudonųjų spindulių spektrometras daugiausia susideda iš Michelson interferometro ir kompiuterio. Pagrindinė Michaelisen interferometro funkcija yra padaryti, kad šviesos šaltinio skleidžiama šviesa būtų padalinta į du pluoštus, kai susidaro tam tikras optinio diapazono skirtumas, o tada sudaryti kompozitą, kad susidarytų trukdžiai, gautoje interferogramos funkcijoje yra visas dažnis ir šviesos šaltinio informacijos intensyvumas. Kompiuterizuota interferogramos funkcija Furjė transformacijai, galite apskaičiuoti pradinį šviesos šaltinio intensyvumą pagal pasiskirstymo dažnį. Jis pašalina dispersinio spektrometro trūkumus, tokius kaip maža skiriamoji geba, maža šviesos energijos išeiga, siauras spektrinis diapazonas ir ilgas matavimo laikas. Jis gali ne tik išmatuoti įvairių dujų, kietųjų medžiagų ir skysčių mėginių sugerties ir atspindžio spektrus, bet ir gali būti naudojamas trumpalaikiams cheminių reakcijų matavimams. Infraraudonųjų spindulių spektrometras turi platų pritaikymo spektrą elektronikos, chemijos pramonės, medicinos ir kitose srityse.
Pagrindiniai Furjė transformacijos spektrometro reikalavimai naudojamam šviesos šaltiniui yra didelis bangos ilgio stabilumas ir siauras linijos plotis. Kaip ekonomiškas šviesos šaltinis su siauru linijos pločiu, HeNe lazeris plačiai naudojamas Furjė spektrometruose. LASOS, kaip Furjė spektrometrų originalios įrangos tiekėjas ThermoFisher, ilgą laiką tiekia jiems HeNe lazerius. Be to, dujų analizatorių gamintoja „Gasmet“ savo dujų analizatoriams, pagrįstiems Furjė transformacijos spektrometro (FTS) technologija, naudoja LASOS HeNe lazerius kaip šviesos šaltinius.
Lazeriai spektro analizatoriuose ir optiniuose bangos ilgio matuokliuose
Lazeriniai spektro analizatoriai ir optiniai bangų ilgio matuokliai yra svarbūs instrumentai lazerių spektrinėms charakteristikoms matuoti, plačiai naudojami optinių ryšių ir puslaidininkių lazerių gamybos srityse. Įvesties šviesos šaltinio spektrinių charakteristikų matavimas Michelson interferometro principu yra vienas iš techninių sprendimų įvairiems lazeriniams spektro analizatoriams ir bangos ilgio matuokliams.
HeNe lazeriai dažnai naudojami kaip atskaitos šaltiniai lazerinių spektro analizatorių ir optinių bangų ilgio matuoklių su Michelson interferometru optiniame kelyje. LASOS tiekia He-Ne lazerinius šaltinius keliems lazerinių spektrometrų ir optinių bangų ilgio matuoklių gamintojams, nes šie prietaisai yra dažnai naudojami ir reikalauja aukšto lygio be problemų, todėl visi jų etaloniniai šviesos šaltiniai taip pat turi būti ilgaamžiai. ir aukštas patikimumo lygis. Išversta naudojant www.DeepL.com/Translator (nemokama versija)
