Instrumentele analitice au o gamă largă de aplicații în cercetarea științifică, producția industrială, științele vieții și multe alte domenii. Laserele sunt necesare ca sursă de lumină în multe instrumente de măsurare analitică, cum ar fi interferometrul laser, microscopul confocal laser, calibratorul de particule laser, spectrometrul cu transformată Fourier și așa mai departe. Laserele disponibile sunt lasere cu gaz (lasere cu heliu-neon și lasere cu ioni de argon), lasere cu stare solidă, lasere cu semiconductor și așa mai departe. Fiecare tip de laser are avantaje și limitări. Pentru un anumit tip de instrument analitic, care laser este mai potrivit, trebuie analizat din performanță și preț, volum, fiabilitate și alte aspecte. Acest articol prezintă în mod specific laserul companiei germane LASOS în aplicarea instrumentelor de măsurare analitică.
Compania LASOS GMBH din Germania, situată în centrul european de fotonică Jena, din 1966 ca divizie de laser Siemens, a început să dezvolte și să producă lasere He-Ne, acum a format un laser He-Ne, lasere cu ioni Ar, lasere semiconductoare, cu o singură frecvență toate-lasere cu stare solidă, accesorii cuplate cu fibră, cum ar fi o serie de linie de produse de companie de renume mondial laser. LASOS are în prezent 125 de angajați și 6500 de metri pătrați de fabrică, oferind o varietate de surse de lumină laser pentru biofotonică, spectroscopie Raman, interferometrie, holografie și alte aplicații și a devenit furnizorul OEM de surse de lumină laser pentru multe dintre cele mai importante analitice și măsurători din lume. producatorii de instrumente.
Aplicarea laserului în microscopul confocal laser
Microscopia confocală cu scanare cu laser (LSCM) este un instrument analitic de ultimă generație pentru biologia moleculară și celulară care utilizează computere, lasere și tehnologia de procesare a imaginilor pentru a obține date tridimensionale ale probelor biologice. Este folosit în principal pentru a observa structura celulelor vii și modificările biologice ale unor molecule și ioni specifici, analize cantitative și determinare cantitativă în timp real.
Principiul de funcționare al laserului confocal este pur și simplu exprimat că adoptă laserul ca sursă de lumină și, pe baza imaginilor tradiționale cu microscopul cu fluorescență, este atașat cu un dispozitiv de scanare cu laser și un dispozitiv de focalizare conjugat, care este controlat de computer pentru a realiza imaginea digitală. sistem de achizitie si procesare.
Diagrama traseului optic al microscopului confocal cu scanare laser
Microscopul confocal cu scanare cu laser folosește un singur laser și sisteme multi-laser, iar laserele utilizate în mod obișnuit includ următoarele patru tipuri:
Laser semiconductor: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
Laser cu ioni de argon: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
Laser cu heliu-neon: 543nm, 633nm;
Laser cu stare solidă: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm și așa mai departe.
În sistemul de microscop confocal cu laser, necesarul de putere a laserului nu este mare, în general zeci de mW sunt suficiente, unele scene de câțiva mW sunt suficiente. Dar cerințele de calitate și stabilitate a fasciculului laser sunt foarte ridicate, în general necesită laser în modul TEM00 ca sursă de lumină. În același timp, structura laser trebuie să fie cât mai compactă posibil, cu fiabilitate ridicată pe termen lung. Transmisia în spațiu liber a laserului și transmisia laser cuplată cu fibre, există producători de echipamente în uz. Datorită simplității utilizării laserelor transmise cuplate cu fibre, tot mai mulți producători de echipamente laser confocale folosesc lasere transmise cuplate cu fibre ca surse de lumină. În plus, un microscop confocal laser trebuie adesea echipat cu mai multe surse de lumină laser, iar producătorii de echipamente aleg diferite tipuri de surse de lumină laser în funcție de lungimea de undă și puterea necesară.
LASOS oferă toate aceste tipuri de lasere pentru aplicații de microscopie confocală laser. Stabilitatea ridicată și fiabilitatea pe termen lung a laserelor sale au fost recunoscute de cei mai importanți producători mondiali de microscoape confocale laser, iar LASOS a devenit un furnizor OEM pe termen lung de surse de lumină laser pentru sistemele de microscopie confocală laser de la Carl Zeiss și Leica.
Aplicarea laserelor în interferometria laser
Interferometru cu laser, o măsurătoare a lungimii de uz general, care utilizează lungimea de undă laser ca lungime cunoscută și măsoară deplasarea folosind sistemul interferometric Mykelsohn. Laserele au avantajele unei intensități ridicate, direcționalitate ridicată, homodin spațial, lățime de bandă îngustă și monocromaticitate ridicată. În prezent, folosit în mod obișnuit pentru măsurarea lungimii interferometrului, bazat în principal pe interferometrul Michelson, și laserul heliu-neon cu frecvență stabilizată ca sursă de lumină, constituind un sistem de măsurare cu interferență. Interferometrul laser poate fi utilizat cu diverși refractori și oglinzi pentru a măsura poziția liniară, viteza, unghiul, planeitatea reală, dreptatea reală, paralelismul și perpendicularitatea și poate fi utilizat ca calibrare pentru mașini de scule de precizie sau instrumente de măsură.
LASOS dezvoltă și produce lasere He-Ne din 1966 și în prezent livrează mai mult de 20,000 lasere He-Ne pe an. Tuburile și ansamblurile laser LASOS He-Ne au un design mecanic robust, calitate excelentă a fasciculului și o durată lungă de viață de până la 30,000 ore. Modelele standard și personalizate sunt disponibile într-o gamă largă de roșu, verde și galben, cu puteri de ieșire între 0,5 și 20 mW. Opțiunile includ polarizare unică sau multimodală, aleatorie sau liniară și ferestre Brewster.
LASOS furnizează surse de lumină laser HeNe multora dintre cei mai importanți producători de interferometre laser din lume, inclusiv Renishaw.
Lasere în spectrometre cu transformată Fourier și analizoare de gaze
Spectrometrul infraroșu cu transformată Fourier constă în principal din interferometru Michelson și computer. Funcția principală a interferometrului Michaelisen este de a face ca lumina emisă de sursa de lumină să fie împărțită în două fascicule după formarea unei anumite diferențe de gamă optică și apoi de a face compozitul să producă interferențe, funcția de interferogramă rezultată conține toată frecvența și intensitatea informației sursei de lumină. Funcție de interferogramă computerizată pentru transformata Fourier, puteți calcula intensitatea inițială a sursei de lumină în funcție de frecvența distribuției. Depășește deficiențele spectrometrului dispersiv, cum ar fi puterea de rezoluție scăzută, ieșirea mică de energie luminoasă, intervalul spectral îngust și timpul lung de măsurare. Nu numai că poate măsura spectrele de absorbție și reflexie ale diferitelor gaze, solide și probe lichide, dar poate fi folosit și pentru măsurarea reacțiilor chimice de scurtă durată. Spectrometrul cu infraroșu are o gamă largă de aplicații în electronică, industria chimică, medicină și alte domenii.
Principalele cerințe ale spectrometrului cu transformată Fourier pentru sursa de lumină utilizată sunt stabilitatea înaltă a lungimii de undă și lățimea liniei înguste. Ca sursă de lumină rentabilă cu lățime de linie îngustă, laserul HeNe este utilizat pe scară largă în spectrometrele Fourier. LASOS, ca furnizor OEM de spectrometre Fourier pentru ThermoFisher, le furnizează lasere HeNe de mult timp. În plus, Gasmet, un producător de analizoare de gaz, folosește lasere LASOS HeNe ca surse de lumină pentru analizoarele de gaze bazate pe tehnologia spectrometrului cu transformată Fourier (FTS).
Lasere în analizoare de spectru și contoare optice de lungime de undă
Analizoarele de spectru laser și contoarele optice de lungime de undă sunt instrumente importante pentru măsurarea caracteristicilor spectrale ale laserelor și sunt utilizate pe scară largă în domeniul comunicațiilor optice și al producției de laser semiconductor. Măsurarea caracteristicilor spectrale ale sursei de lumină de intrare folosind principiul interferometrului Michelson este una dintre soluțiile tehnice pentru o varietate de analizoare de spectru laser și contoare de lungime de undă.
Laserele HeNe sunt adesea folosite ca surse de referință în calea optică a analizoarelor de spectru laser și a contoarelor optice de lungime de undă cu interferometrul Michelson. LASOS furnizează surse laser He-Ne mai multor producători de spectrometre laser și contoare optice de lungime de undă, deoarece aceste instrumente sunt utilizate frecvent și necesită un nivel ridicat de funcționare fără probleme și, prin urmare, toate sursele lor de lumină de referință trebuie să fie caracterizate și de o durată de viață lungă. și un nivel ridicat de fiabilitate. Tradus cu www.DeepL.com/Translator (versiune gratuită)
