Analitični instrumenti imajo široko paleto aplikacij v znanstvenih raziskavah, industrijski proizvodnji, znanosti o življenju in mnogih drugih področjih. Laserji so potrebni kot vir svetlobe v številnih analitičnih merilnih instrumentih, kot so laserski interferometer, laserski konfokalni mikroskop, laserski merilnik velikosti delcev, spektrometer s Fourierjevo transformacijo in tako naprej. Laserji, ki so na voljo, so plinski (helij-neonski laserji in argonski ionski laserji), polprevodniški laserji, polprevodniški laserji itd. Vsaka vrsta laserja ima prednosti in omejitve. Za določeno vrsto analitičnega instrumenta, kateri laser je primernejši, je treba analizirati z vidika zmogljivosti in cene, prostornine, zanesljivosti in drugih vidikov. Ta članek posebej predstavlja laser nemškega podjetja LASOS pri uporabi analitičnih merilnih instrumentov.
Nemčija Podjetje LASOS GMBH, ki se nahaja v evropskem centru fotonike Jena, je od leta 1966 kot Siemensov laserski oddelek začelo razvijati in proizvajati He-Ne laserje, zdaj pa je ustanovilo He-Ne laserje, Ar ionske laserje, polprevodniške laserje, enofrekvenčne polprevodniški laserji, dodatki, povezani z vlakni, kot je številna linija izdelkov svetovno znanih laserskih podjetij. LASOS ima trenutno 125 zaposlenih in 6500 kvadratnih metrov obrata, ki zagotavlja različne vire laserske svetlobe za biofotoniko, ramansko spektroskopijo, interferometrijo, holografijo in druge aplikacije, in je postal dobavitelj laserskih svetlobnih virov OEM za številne vodilne analitične in merilne družbe na svetu. proizvajalci instrumentov.
Uporaba laserja v laserskem konfokalnem mikroskopu
Laserska skenirajoča konfokalna mikroskopija (LSCM) je najsodobnejši analitični instrument za molekularno in celično biologijo, ki uporablja računalnike, laserje in tehnologijo za obdelavo slik za pridobivanje tridimenzionalnih podatkov bioloških vzorcev. Uporablja se predvsem za opazovanje strukture živih celic in bioloških sprememb specifičnih molekul in ionov, kvantitativno analizo in kvantitativno določanje v realnem času.
Načelo delovanja laserskega konfokalnega laserja je preprosto izraženo tako, da sprejme laser kot svetlobni vir, na podlagi tradicionalnega slikanja s fluorescenčnim mikroskopom pa je pritrjen z napravo za lasersko skeniranje in konjugirano napravo za fokusiranje, ki jo krmili računalnik za izvedbo digitalne slike sistem za pridobivanje in obdelavo.
Diagram optične poti laserskega skenirajočega konfokalnega mikroskopa
Laserski skenirajoči konfokalni mikroskop uporablja sisteme z enim laserjem in več laserji, običajno uporabljeni laserji pa vključujejo naslednje štiri vrste:
Polprevodniški laserji: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
Argonovi ionski laserji: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
Helij-neonski laserji: 543nm, 633nm;
Polprevodniški laserji: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm itd.
V sistemu laserskega konfokalnega mikroskopa zahteva po moči laserja ni visoka, na splošno je dovolj več deset mW, pri nekaterih prizorih je dovolj nekaj mW. Toda zahteve glede kakovosti in stabilnosti laserskega žarka so zelo visoke, na splošno zahtevajo laser v načinu TEM00 kot vir svetlobe. Hkrati se zahteva, da je struktura laserja čim bolj kompaktna, z visoko dolgoročno zanesljivostjo. Prenos laserja v prostem prostoru in prenos laserja prek optičnih vlaken, uporabljajo se proizvajalci opreme. Zaradi preprostosti uporabe optičnih oddajnih laserjev vse več proizvajalcev laserske konfokalne opreme uporablja optične oddajne laserje kot vire svetlobe. Poleg tega mora biti laserski konfokalni mikroskop pogosto opremljen z več viri laserske svetlobe, proizvajalci opreme pa izbirajo različne vrste virov laserske svetlobe glede na zahtevano valovno dolžino in moč.
LASOS ponuja vse te vrste laserjev za aplikacije laserske konfokalne mikroskopije. Visoko stabilnost in dolgoročno zanesljivost njegovih laserjev so prepoznali vodilni svetovni proizvajalci laserskih konfokalnih mikroskopov in LASOS je postal dolgoročni OEM dobavitelj laserskih svetlobnih virov za laserske konfokalne mikroskopske sisteme podjetij Carl Zeiss in Leica.
Uporaba laserjev v laserski interferometriji
Laserski interferometer, splošna meritev dolžine, ki uporablja lasersko valovno dolžino kot znano dolžino in meri premik z uporabo Mykelsohnovega interferometričnega sistema. Prednosti laserjev so visoka intenzivnost, visoka usmerjenost, prostorska homodina, ozka pasovna širina in visoka monokromatičnost. Trenutno se običajno uporablja za merjenje dolžine interferometra, ki v glavnem temelji na Michelsonovem interferometru in frekvenčno stabiliziranem helij-neonskem laserju kot viru svetlobe, ki predstavlja merilni sistem z motnjami. Laserski interferometer se lahko uporablja z različnimi refraktorji in ogledali za merjenje linearnega položaja, hitrosti, kota, prave ravnosti, prave ravnosti, vzporednosti in pravokotnosti ter se lahko uporablja kot kalibracija za precizne orodne stroje ali merilne instrumente.
LASOS razvija in proizvaja He-Ne laserje od leta 1966 in trenutno pošilja več kot 20,000 He-Ne laserja na leto. LASOS He-Ne laserske cevi in sklopi imajo robustno mehansko zasnovo, odlična kakovost žarka in dolga življenjska doba do 30,000 ur. Standardni in prilagojeni modeli so na voljo v širokem spektralnem območju rdeče, zelene in rumene barve z izhodno močjo med 0,5 in 20 mW. Možnosti vključujejo eno ali več načinov, naključno ali linearno polarizacijo in Brewsterjeva okna.
LASOS dobavlja HeNe laserske vire svetlobe številnim vodilnim svetovnim proizvajalcem laserskih interferometrov, vključno z Renishawom.
Laserji v spektrometrih s Fourierjevo transformacijo in plinskih analizatorjih
Infrardeči spektrometer s Fourierjevo transformacijo je sestavljen predvsem iz Michelsonovega interferometra in računalnika. Glavna funkcija Michaelisenovega interferometra je, da se svetloba, ki jo oddaja svetlobni vir, po nastanku določene razlike v optičnem območju razdeli na dva žarka, nato pa naredi kompozit za ustvarjanje motenj, nastala funkcija interferograma vsebuje vse frekvence in informacije o jakosti svetlobnega vira. Funkcija računalniškega interferograma za Fourierjevo transformacijo, lahko izračunate prvotno intenzivnost svetlobnega vira glede na frekvenco porazdelitve. Odpravlja pomanjkljivosti disperzivnega spektrometra, kot so nizka ločljivost, majhen izhod svetlobne energije, ozko spektralno območje in dolg čas merjenja. Ne more le meriti absorpcijskih in odbojnih spektrov različnih plinov, trdnih snovi in tekočih vzorcev, ampak se lahko uporablja tudi za kratkotrajno merjenje kemičnih reakcij. Infrardeči spektrometer ima široko paleto aplikacij v elektroniki, kemični industriji, medicini in na drugih področjih.
Glavne zahteve spektrometra s Fourierjevo transformacijo za uporabljeni vir svetlobe so visoka stabilnost valovne dolžine in ozka širina črte. Kot stroškovno učinkovit svetlobni vir z ozko širino črte se HeNe laser široko uporablja v Fourierjevih spektrometrih. LASOS, kot OEM dobavitelj Fourierjevih spektrometrov za ThermoFisher, jim že dolgo dobavlja HeNe laserje. Poleg tega Gasmet, proizvajalec plinskih analizatorjev, uporablja LASOS HeNe laserje kot svetlobne vire za svoje plinske analizatorje, ki temeljijo na tehnologiji Fourier Transform Spectrometer (FTS).
Laserji v spektralnih analizatorjih in optičnih merilnikih valovnih dolžin
Laserski spektralni analizatorji in optični merilniki valovnih dolžin so pomembni instrumenti za merjenje spektralnih karakteristik laserjev in se pogosto uporabljajo na področju optičnih komunikacij in proizvodnje polprevodniških laserjev. Merjenje spektralnih karakteristik vhodnega svetlobnega vira po principu Michelsonovega interferometra je ena izmed tehničnih rešitev za vrsto laserskih analizatorjev spektra in merilnikov valovnih dolžin.
HeNe laserji se pogosto uporabljajo kot referenčni viri v optični poti laserskih analizatorjev spektra in optičnih merilnikov valovnih dolžin z Michelsonovim interferometrom. LASOS dobavlja He-Ne laserske vire številnim proizvajalcem laserskih spektrometrov in optičnih merilnikov valovnih dolžin, saj so ti instrumenti pogosto uporabljeni in zahtevajo visoko stopnjo brezhibnega delovanja, zato morajo imeti vsi njihovi referenčni svetlobni viri tudi dolgo življenjsko dobo. in visoko stopnjo zanesljivosti. Prevedeno z www.DeepL.com/Translator (brezplačna različica)
