Os instrumentos analíticos têm uma ampla gama de aplicações em pesquisa científica, produção industrial, ciências biológicas e muitos outros campos. Os lasers são necessários como fonte de luz em muitos instrumentos de medição analítica, como interferômetro a laser, microscópio confocal a laser, medidor de partículas a laser, espectrômetro com transformada de Fourier e assim por diante. Os lasers disponíveis são lasers de gás (lasers de hélio-néon e lasers de íons de argônio), lasers de estado sólido, lasers semicondutores e assim por diante. Cada tipo de laser tem vantagens e limitações. Para um tipo específico de instrumento analítico, qual laser é mais apropriado, precisa ser analisado a partir do desempenho e preço, volume, confiabilidade e outros aspectos. Este artigo apresenta especificamente o laser da empresa alemã LASOS na aplicação de instrumentos de medição analítica.
A empresa Alemanha LASOS GMBH, localizada no centro fotônico europeu Jena, a partir de 1966 como divisão de laser da Siemens, começou a desenvolver e produzir lasers He-Ne, agora formou lasers He-Ne, lasers de íons Ar, lasers semicondutores, frequência única lasers de estado sólido, acessórios acoplados a fibra, como uma série de linhas de produtos de empresas de laser de renome mundial. A LASOS tem atualmente 125 funcionários e 6.500 metros quadrados de fábrica, fornecendo uma variedade de fontes de luz laser para biofotônica, espectroscopia Raman, interferometria, holografia e outras aplicações, e se tornou o fornecedor OEM de fontes de luz laser para muitas das principais aplicações analíticas e de medição do mundo. fabricantes de instrumentação.
Aplicação de laser em microscópio confocal a laser
A microscopia confocal de varredura a laser (LSCM) é um instrumento analítico de última geração para biologia molecular e celular que utiliza computadores, lasers e tecnologia de processamento de imagem para obter dados tridimensionais de amostras biológicas. É usado principalmente para observar a estrutura das células vivas e as alterações biológicas de moléculas e íons específicos, análise quantitativa e determinação quantitativa em tempo real.
O princípio de funcionamento do laser confocal é expresso simplesmente que ele adota o laser como fonte de luz e, com base na imagem tradicional do microscópio de fluorescência, é anexado a um dispositivo de varredura a laser e a um dispositivo de foco conjugado, que é controlado por computador para realizar a imagem digital. sistema de aquisição e processamento.
Diagrama de caminho óptico de microscópio confocal de varredura a laser
O microscópio confocal de varredura a laser usa sistemas de laser único e multilaser, e os lasers comumente usados incluem os quatro tipos a seguir:
Lasers semicondutores: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;
Lasers de íon de argônio: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;
Lasers de hélio-néon: 543 nm, 633 nm;
Lasers de estado sólido: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm e assim por diante.
No sistema de microscópio confocal a laser, o requisito de potência do laser não é alto, geralmente dezenas de mW são suficientes, algumas cenas alguns mW são suficientes. Mas os requisitos de qualidade e estabilidade do feixe de laser são muito altos e geralmente requerem laser no modo TEM00 como fonte de luz. Ao mesmo tempo, a estrutura do laser deve ser tão compacta quanto possível, com alta confiabilidade a longo prazo. Transmissão de laser em espaço livre e transmissão de laser acoplada a fibra, existem fabricantes de equipamentos em uso. Devido à simplicidade do uso de lasers transmitidos acoplados a fibra, cada vez mais fabricantes de equipamentos confocal a laser estão usando lasers transmitidos acoplados a fibra como fontes de luz. Além disso, um microscópio confocal a laser geralmente precisa ser equipado com várias fontes de luz laser, e os fabricantes de equipamentos escolhem diferentes tipos de fontes de luz laser, dependendo do comprimento de onda e da potência necessários.
A LASOS oferece todos esses tipos de lasers para aplicações de microscopia confocal a laser. A alta estabilidade e confiabilidade de longo prazo de seus lasers foram reconhecidas pelos principais fabricantes mundiais de microscópios confocal a laser, e a LASOS tornou-se um fornecedor OEM de longo prazo de fontes de luz laser para sistemas de microscopia confocal a laser da Carl Zeiss e Leica.
Aplicação de lasers em interferometria laser
Interferômetro a laser, uma medição de comprimento de uso geral que usa o comprimento de onda do laser como um comprimento conhecido e mede o deslocamento usando o sistema interferométrico Mykelsohn. Os lasers têm as vantagens de alta intensidade, alta direcionalidade, homodinacidade espacial, largura de banda estreita e alta monocromaticidade. Atualmente comumente utilizado para medir o comprimento do interferômetro, baseado principalmente no interferômetro de Michelson, e no laser de hélio-néon estabilizado em frequência como fonte de luz, constituindo um sistema de medição com interferência. O interferômetro a laser pode ser usado com vários refratores e espelhos para medir posição linear, velocidade, ângulo, planicidade verdadeira, retidão verdadeira, paralelismo e perpendicularidade, e pode ser usado como calibração para máquinas-ferramentas de precisão ou instrumentos de medição.
A LASOS desenvolve e produz lasers He-Ne desde 1966 e atualmente envia mais de 20,000 lasers He-Ne por ano. Os tubos e conjuntos de laser He-Ne da LASOS apresentam um design mecânico robusto, excelente qualidade de feixe e longa vida útil de até 30000 horas. Modelos padrão e personalizados estão disponíveis em uma ampla faixa espectral de vermelho, verde e amarelo com potências de saída entre 0,5 e 20 mW. As opções incluem polarização simples ou multimodo, aleatória ou linear e janelas Brewster.
A LASOS fornece fontes de luz laser HeNe para muitos dos principais fabricantes mundiais de interferômetros laser, incluindo a Renishaw.
Lasers em espectrômetros com transformada de Fourier e analisadores de gases
O espectrômetro infravermelho com transformada de Fourier consiste principalmente em interferômetro Michelson e computador. A principal função do interferômetro Michaelisen é fazer com que a luz emitida pela fonte de luz seja dividida em dois feixes após a formação de uma certa diferença de alcance óptico, e então fazer com que o composto produza interferência, a função de interferograma resultante contém toda a frequência e intensidade da informação da fonte de luz. Função de interferograma computadorizado para a transformada de Fourier, é possível calcular a intensidade original da fonte de luz de acordo com a frequência da distribuição. Ele supera as deficiências do espectrômetro dispersivo, como baixo poder de resolução, pequena produção de energia luminosa, faixa espectral estreita e longo tempo de medição. Ele não só pode medir os espectros de absorção e reflexão de vários gases, sólidos e amostras líquidas, mas também pode ser usado para medições de reações químicas de curto prazo. O espectrômetro infravermelho tem uma ampla gama de aplicações em eletrônica, indústria química, medicina e outros campos.
Os principais requisitos do espectrômetro com transformada de Fourier para a fonte de luz usada são alta estabilidade de comprimento de onda e largura de linha estreita. Como uma fonte de luz econômica com largura de linha estreita, o laser HeNe é amplamente utilizado em espectrômetros Fourier. A LASOS, como fornecedora OEM de espectrômetros Fourier para a ThermoFisher, vem fornecendo lasers HeNe para eles há muito tempo. Além disso, a Gasmet, fabricante de analisadores de gás, utiliza lasers LASOS HeNe como fontes de luz para seus analisadores de gás baseados na tecnologia Fourier Transform Spectrometer (FTS).
Lasers em analisadores de espectro e medidores ópticos de comprimento de onda
Analisadores de espectro de laser e medidores de comprimento de onda óptico são instrumentos importantes para medir as características espectrais de lasers e são amplamente utilizados nas áreas de comunicações ópticas e fabricação de lasers semicondutores. A medição das características espectrais da fonte de luz de entrada usando o princípio do interferômetro de Michelson é uma das soluções técnicas para uma variedade de analisadores de espectro de laser e medidores de comprimento de onda.
Os lasers HeNe são frequentemente usados como fontes de referência no caminho óptico de analisadores de espectro de laser e medidores de comprimento de onda óptico com o interferômetro Michelson. A LASOS fornece fontes de laser He-Ne para diversos fabricantes de espectrômetros laser e medidores ópticos de comprimento de onda, uma vez que esses instrumentos são frequentemente usados e exigem um alto nível de operação sem problemas e, portanto, todas as suas fontes de luz de referência também devem ser caracterizadas por uma longa vida útil. e um alto nível de confiabilidade. Traduzido com www.DeepL.com/Translator (versão gratuita)
