Аналитичните инструменти имат широк спектър от приложения в научни изследвания, промишлено производство, науки за живота и много други области. Лазерите са необходими като източник на светлина в много аналитични измервателни инструменти, като лазерен интерферометър, лазерен конфокален микроскоп, лазерен размер на частици, спектрометър с трансформация на Фурие и т.н. Наличните лазери са газови лазери (хелий-неонови лазери и аргонови йонни лазери), твърдотелни лазери, полупроводникови лазери и т.н. Всеки тип лазер има предимства и ограничения. За конкретен вид аналитичен инструмент, кой лазер е по-подходящ, трябва да се анализира от производителност и цена, обем, надеждност и други аспекти. Тази статия специално представя лазера на немската компания LASOS в приложението на аналитични измервателни уреди.
Германия LASOS GMBH компания, разположена в Европейския център за фотоника Йена, от 1966 г. като лазерно подразделение на Siemens, започва да разработва и произвежда He-Ne лазери, сега е създала He-Ne лазери, Ar йонни лазери, полупроводникови лазери, едночестотни изцяло твърдотелни лазери, аксесоари, свързани с влакна, като редица продуктови линии на световноизвестни лазерни компании. В момента LASOS има 125 служители и 6500 квадратни метра завод, осигуряващ разнообразие от източници на лазерна светлина за биофотоника, Раманова спектроскопия, интерферометрия, холография и други приложения, и се превърна в OEM доставчик на източници на лазерна светлина за много от водещите световни аналитични и измервателни производители. производители на инструменти.
Приложение на лазера в лазерния конфокален микроскоп
Лазерно сканиращата конфокална микроскопия (LSCM) е най-съвременен аналитичен инструмент за молекулярна и клетъчна биология, който използва компютри, лазери и технология за обработка на изображения за получаване на триизмерни данни от биологични проби. Използва се главно за наблюдение на структурата на живите клетки и биологичните промени на специфични молекули и йони, количествен анализ и количествено определяне в реално време.
Принципът на работа на конфокалния лазер е просто изразен, че той приема лазер като източник на светлина и въз основа на традиционното флуоресцентно микроскопско изображение, той е прикрепен с устройство за лазерно сканиране и конюгирано фокусиращо устройство, което се управлява от компютър за извършване на цифрово изображение система за придобиване и обработка.
Диаграма на оптичния път на лазерен сканиращ конфокален микроскоп
Лазерно сканиращият конфокален микроскоп използва единичен лазер и многолазерни системи, като често използваните лазери включват следните четири типа:
Полупроводникови лазери: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
Аргонови йонни лазери: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
Хелиево-неонови лазери: 543nm, 633nm;
Твърдотелни лазери: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm и т.н.
В системата на лазерния конфокален микроскоп, изискването за мощност на лазера не е високо, обикновено са достатъчни десетки mW, някои сцени са достатъчни няколко mW. Но изискванията за качество и стабилност на лазерния лъч са много високи, обикновено изискват лазер в режим TEM00 като източник на светлина. В същото време се изисква лазерната структура да бъде възможно най-компактна, с висока дълготрайна надеждност. Предаване на лазер в свободно пространство и предаване на лазер чрез оптично влакно, има производители на оборудване, които се използват. Поради простотата на използване на предавателни лазери, свързани с влакна, все повече и повече производители на лазерно конфокално оборудване използват лазери с предаване, свързани с влакна, като източници на светлина. В допълнение, лазерният конфокален микроскоп често трябва да бъде оборудван с множество източници на лазерна светлина и производителите на оборудване избират различни видове източници на лазерна светлина в зависимост от необходимата дължина на вълната и мощност.
LASOS предлага всички тези видове лазери за приложения на лазерна конфокална микроскопия. Високата стабилност и дългосрочната надеждност на неговите лазери са признати от водещите световни производители на лазерни конфокални микроскопи и LASOS се превърна в дългосрочен OEM доставчик на източници на лазерна светлина за системи за лазерна конфокална микроскопия от Carl Zeiss и Leica.
Приложение на лазерите в лазерната интерферометрия
Лазерен интерферометър, измерване на дължина с общо предназначение, което използва дължината на лазерната вълна като известна дължина и измерва изместването с помощта на интерферометричната система Mykelsohn. Лазерите имат предимствата на висок интензитет, висока насоченост, пространствена хомодина, тясна честотна лента и висока монохроматичност. Понастоящем често се използва за измерване на дължината на интерферометъра, основно базиран на интерферометъра на Майкелсън, и честотно стабилизирания хелиево-неонов лазер като източник на светлина, съставляващ система за измерване със смущения. Лазерният интерферометър може да се използва с различни рефрактори и огледала за измерване на линейна позиция, скорост, ъгъл, истинска плоскост, истинска праволинейност, успоредност и перпендикулярност и може да се използва като калибриране за машини за прецизни инструменти или измервателни инструменти.
LASOS разработва и произвежда He-Ne лазери от 1966 г. и в момента доставя повече от 20,000 He-Ne лазера годишно. LASOS He-Ne лазерни тръби и модули се отличават със здрав механичен дизайн, отлично качество на лъча и дълъг експлоатационен живот до 30,000 часа. Стандартните и персонализираните модели се предлагат в широк спектрален диапазон от червено, зелено и жълто с изходна мощност между 0,5 и 20 mW. Опциите включват единична или многомодова, произволна или линейна поляризация и прозорци на Брюстър.
LASOS доставя HeNe лазерни светлинни източници на много от водещите световни производители на лазерни интерферометри, включително Renishaw.
Лазери в спектрометри с трансформация на Фурие и газови анализатори
Инфрачервеният спектрометър с трансформация на Фурие се състои главно от интерферометър на Майкелсън и компютър. Основната функция на интерферометъра Michaelisen е да накара светлината, излъчвана от светлинния източник, да бъде разделена на два лъча след образуването на определена разлика в оптичния обхват и след това да направи композита да произвежда смущения, получената функция на интерферограмата съдържа цялата честота и информация за интензитета на източника на светлина. Функция за компютъризирана интерферограма за преобразуване на Фурие, можете да изчислите първоначалния интензитет на източника на светлина според честотата на разпределението. Той преодолява недостатъците на дисперсионния спектрометър, като ниска разделителна способност, малък изход на светлинна енергия, тесен спектрален диапазон и дълго време за измерване. Той може не само да измерва спектрите на абсорбция и отражение на различни газове, твърди вещества и течни проби, но също така може да се използва за измерване на химични реакции за кратко време. Инфрачервеният спектрометър има широк спектър от приложения в електрониката, химическата промишленост, медицината и други области.
Основните изисквания на спектрометъра с трансформация на Фурие за използвания източник на светлина са висока стабилност на дължината на вълната и тясна ширина на линията. Като рентабилен източник на светлина с тясна ширина на линията, HeNe лазерът се използва широко в спектрометрите на Фурие. LASOS, като OEM доставчик на спектрометри на Фурие за ThermoFisher, им доставя HeNe лазери от дълго време. В допълнение, Gasmet, производител на газови анализатори, използва LASOS HeNe лазери като източници на светлина за своите газови анализатори, базирани на технологията Фурие трансформационен спектрометър (FTS).
Лазери в спектрални анализатори и оптични измерватели на дължина на вълната
Лазерните спектрални анализатори и оптичните измерватели на дължина на вълната са важни инструменти за измерване на спектралните характеристики на лазерите и се използват широко в областта на оптичните комуникации и производството на полупроводникови лазери. Измерването на спектралните характеристики на входния светлинен източник на принципа на интерферометъра на Майкелсън е едно от техническите решения за различни лазерни спектрални анализатори и измерватели на дължина на вълната.
HeNe лазерите често се използват като референтни източници в оптичния път на лазерни спектрални анализатори и оптични измерватели на дължина на вълната с интерферометъра на Майкелсън. LASOS доставя He-Ne лазерни източници на няколко производители на лазерни спектрометри и оптични измерватели на дължина на вълната, тъй като тези инструменти се използват често и изискват високо ниво на безпроблемна работа и следователно всички техни референтни светлинни източници също трябва да се характеризират с дълъг живот и високо ниво на надеждност. Преведено с www.DeepL.com/Translator (безплатна версия)
