למכשירים אנליטיים מגוון רחב של יישומים במחקר מדעי, ייצור תעשייתי, מדעי החיים ותחומים רבים אחרים. לייזרים נדרשים כמקור אור במכשירי מדידה אנליטיים רבים, כגון אינטרפרומטר לייזר, מיקרוסקופ קונפוקאלי לייזר, מייקר חלקיקים בלייזר, ספקטרומטר טרנספורמציה פורייה וכן הלאה. הלייזרים הזמינים הם לייזר גז (לייזרי הליום-ניאון ולייזרי ארגון יון), לייזרים במצב מוצק, לייזרים מוליכים למחצה וכן הלאה. לכל סוג לייזר יש יתרונות ומגבלות. עבור סוג מסוים של מכשיר אנליטי, איזה לייזר מתאים יותר, צריך לנתח מהביצועים והמחיר, הנפח, האמינות והיבטים אחרים. מאמר זה מציג במיוחד את הלייזר של חברת LASOS הגרמנית ביישום מכשירי מדידה אנליטיים.
גרמניה חברת LASOS GMBH, הממוקמת במרכז הפוטוניקה האירופי Jena, משנת 1966 כחטיבת הלייזר של סימנס, החלה לפתח ולייצר לייזרים He-Ne, יצרה כעת לייזרים He-Ne, לייזרים Ar ion, לייזרים מוליכים למחצה, חד-תדרים לייזרים במצב מוצק לחלוטין, אביזרים מחוברים לסיבים, כגון מספר קו המוצרים של חברת לייזר בעל שם עולמי. ל-LASOS יש כיום 125 עובדים ו-6,500 מ"ר של מפעל, המספקים מגוון מקורות אור לייזר לביופוטוניקה, ספקטרוסקופיה של ראמאן, התערבות, הולוגרפיה ויישומים אחרים, והפכה לספקית מקור אור הלייזר OEM עבור רבים מהאנליטיות והמדידות המובילות בעולם. יצרני מכשור.
יישום לייזר במיקרוסקופ קונפוקאלי לייזר
מיקרוסקופיה קונפוקלית של סריקת לייזר (LSCM) היא מכשיר אנליטי מתקדם לביולוגיה מולקולרית ותאית, המשתמש במחשבים, לייזרים וטכנולוגיית עיבוד תמונה כדי להשיג נתונים תלת מימדיים של דגימות ביולוגיות. הוא משמש בעיקר לצפייה במבנה של תאים חיים ובשינויים הביולוגיים של מולקולות ויונים ספציפיים, ניתוח כמותי וקביעה כמותית בזמן אמת.
עקרון העבודה של לייזר confocal בא לידי ביטוי פשוט בכך שהוא מאמץ לייזר כמקור האור, ועל בסיס הדמיה מסורתית של מיקרוסקופ פלואורסצנטי, הוא מחובר עם מכשיר סריקת לייזר ומכשיר מיקוד מצומד, הנשלט על ידי המחשב לביצוע תמונה דיגיטלית מערכת רכישה ועיבוד.
תרשים נתיב אופטי של מיקרוסקופ קונפוקאלי סריקת לייזר
מיקרוסקופ קונפוקאלי סריקת לייזר משתמש במערכות לייזר יחיד ורב-לייזר, והלייזרים הנפוצים כוללים את ארבעת הסוגים הבאים:
לייזרים מוליכים למחצה: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
לייזרים ליוני ארגון: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
לייזרים הליום-ניאון: 543nm, 633nm;
לייזרים במצב מוצק: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm וכן הלאה.
במערכת מיקרוסקופ קונפוקאלי לייזר, דרישת ההספק של הלייזר אינה גבוהה, בדרך כלל מספיקים עשרות mW, חלק מהסצנות מספיקות כמה mW. אבל דרישות האיכות והיציבות של קרן הלייזר גבוהות מאוד, ובדרך כלל דורשות לייזר במצב TEM00 כמקור אור. יחד עם זאת, מבנה הלייזר נדרש להיות קומפקטי ככל האפשר, עם אמינות גבוהה לטווח ארוך. שידור שטח פנוי של לייזר ושידור סיבים של לייזר, ישנם יצרני ציוד בשימוש. בשל הפשטות של שימוש בלייזרים משודרים סיבים, יותר ויותר יצרני ציוד לייזר קונפוקאלי משתמשים בלייזרים משודרים סיבים כמקורות אור. בנוסף, מיקרוסקופ לייזר קונפוקאלי לרוב צריך להיות מצויד במספר מקורות אור לייזר, ויצרני הציוד בוחרים סוגים שונים של מקורות אור לייזר בהתאם לאורך הגל וההספק הנדרשים.
LASOS מציעה את כל סוגי הלייזרים הללו ליישומי מיקרוסקופיה קונפוקלית בלייזר. היציבות הגבוהה והאמינות לטווח ארוך של הלייזרים שלה הוכרו על ידי היצרנים המובילים בעולם של מיקרוסקופי לייזר קונפוקאליים, ו-LASOS הפכה לספקית OEM ארוכת טווח של מקורות אור לייזר למערכות מיקרוסקופיה קונפוקלית בלייזר מבית Carl Zeiss ו-Leica.
יישום לייזרים באינטרפרומטריית לייזר
אינטרפרומטר לייזר, מדידת אורך כללית המשתמשת באורך גל הלייזר כאורך ידוע ומודד תזוזה באמצעות המערכת האינטרפרומטרית של Mykelsohn. ללייזרים יש יתרונות של עוצמה גבוהה, כיווניות גבוהה, הומודיין מרחבי, רוחב פס צר ומונוכרומטיות גבוהה. כיום נפוץ למדידת אורך האינטרפרומטר, בעיקר על בסיס האינטרפרומטר של מיכלסון, והלייזר הליום-ניאון מיוצב בתדר כמקור אור, המהווה מערכת מדידה עם הפרעות. אינטרפרומטר הלייזר יכול לשמש עם רפרקטורים ומראות שונים למדידת מיקום ליניארי, מהירות, זווית, שטוחות אמיתית, ישרות אמיתית, מקביליות וניצב, והוא יכול לשמש ככיול עבור מכונות כלי עבודה מדויקים או מכשירי מדידה.
LASOS מפתחת ומייצרת לייזרים He-Ne מאז 1966 וכיום שולחת יותר מ-20,000 לייזרים He-Ne בשנה. שפופרות ומכלולי לייזר He-Ne של LASOS כוללים עיצוב מכני חזק, איכות אלומה מעולה וחיי שירות ארוכים של עד 30,000 שעות. דגמים סטנדרטיים ומותאמים אישית זמינים בטווח ספקטרלי רחב של אדום, ירוק וצהוב עם הספקים בין 0.5 ל-20 mW. האפשרויות כוללות מצב יחיד או רב, קיטוב אקראי או ליניארי וחלונות ברוסטר.
LASOS מספקת מקורות אור לייזר HeNe לרבים מיצרני אינטרפרומטרי הלייזר המובילים בעולם, כולל Renishaw.
לייזרים בספקטרומטרים של טרנספורמציה פורייה ומנתחי גז
ספקטרומטר פורייה טרנספורמציה אינפרא אדום מורכב בעיקר מאינטרפרומטר מיכלסון ומחשב. תפקידו העיקרי של אינטרפרומטר Michaelisen הוא לגרום לאור הנפלט ממקור האור לחלק לשתי אלומות לאחר היווצרות של הבדל טווח אופטי מסוים, ולאחר מכן להפוך את הקומפוזיט לייצר הפרעות, פונקציית האינטרפרוגרמה המתקבלת מכילה את כל התדר עוצמת המידע על מקור האור. פונקציית אינטרפרוגרמה ממוחשבת עבור טרנספורמציה פורייה, ניתן לחשב את העוצמה המקורית של מקור האור לפי תדירות ההתפלגות. הוא מתגבר על החסרונות של ספקטרומטר פיזור כגון כוח רזולוציה נמוך, תפוקת אנרגיית אור קטנה, טווח ספקטרלי צר וזמן מדידה ארוך. זה לא רק יכול למדוד את ספקטרום הקליטה וההשתקפות של גזים שונים, מוצקים ודגימות נוזליות, אלא גם יכול לשמש למדידת תגובה כימית בזמן קצר. לספקטרומטר אינפרא אדום יש מגוון רחב של יישומים בתחום האלקטרוניקה, התעשייה הכימית, הרפואה ותחומים נוספים.
הדרישות העיקריות של ספקטרומטר טרנספורמציה פורייה עבור מקור האור המשמש הן יציבות באורך גל גבוה ורוחב קו צר. כמקור אור חסכוני עם רוחב קו צר, לייזר HeNe נמצא בשימוש נרחב בספקטרומטרים של פורייה.LASOS, כספק OEM של ספקטרומטרים פורייה ל-ThermoFisher, מספקת להם לייזרים HeNe מזה זמן רב. בנוסף, Gasmet, יצרנית מנתחי גז, משתמשת בלייזרי LASOS HeNe כמקורות אור עבור מנתחי הגז שלה המבוססים על טכנולוגיית Fourier Transform Spectrometer (FTS).
לייזרים במנתחי ספקטרום ומדדי אורך גל אופטיים
מנתחי ספקטרום לייזר ומד אורך גל אופטיים הם מכשירים חשובים למדידת המאפיינים הספקטרליים של לייזרים, ונמצאים בשימוש נרחב בתחומי התקשורת האופטית וייצור לייזר מוליכים למחצה. מדידת המאפיינים הספקטרליים של מקור האור המבוא באמצעות העיקרון של אינטרפרומטר מיכלסון היא אחד הפתרונות הטכניים למגוון מנתחי ספקטרום לייזר ומדדי אורך גל.
לייזרים HeNe משמשים לעתים קרובות כמקורות ייחוס בנתיב האופטי של מנתחי ספקטרום לייזר ומדדי אורך גל אופטיים עם האינטרפרומטר של מיכלסון. LASOS מספקת מקורות לייזר He-Ne למספר יצרנים של ספקטרומטרי לייזר ומדדי אורך גל אופטיים, שכן מכשירים אלו נמצאים בשימוש תדיר ודורשים רמה גבוהה של פעולה נטולת תקלות, ולכן כל מקורות האור הייחוס שלהם חייבים להיות מאופיינים גם באורך חיים ארוך. ורמת אמינות גבוהה. תורגם עם www.DeepL.com/Translator (גרסה חינמית)
