เลเซอร์ในเครื่องมือวัดเชิงวิเคราะห์

เครื่องมือวิเคราะห์มีการใช้งานที่หลากหลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การผลิตทางอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ชีวภาพ และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย เลเซอร์จำเป็นต้องใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงในเครื่องมือวัดเชิงวิเคราะห์หลายชนิด เช่น เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลแบบเลเซอร์ เครื่องวัดขนาดอนุภาคด้วยเลเซอร์ สเปกโตรมิเตอร์การแปลงฟูริเยร์ และอื่นๆ เลเซอร์ที่มีจำหน่าย ได้แก่ เลเซอร์แก๊ส (เลเซอร์ฮีเลียมนีออนและเลเซอร์อาร์กอนไอออน) เลเซอร์โซลิดสเตต เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ และอื่นๆ เลเซอร์แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัด สำหรับเครื่องมือวิเคราะห์เฉพาะประเภท เลเซอร์ชนิดใดมีความเหมาะสมมากกว่า จะต้องวิเคราะห์จากประสิทธิภาพและราคา ปริมาณ ความน่าเชื่อถือ และด้านอื่นๆ บทความนี้จะแนะนำเลเซอร์ของบริษัท LASOS สัญชาติเยอรมันในการใช้งานเครื่องมือวัดเชิงวิเคราะห์โดยเฉพาะ

บริษัท LASOS GMBH ของเยอรมนี ตั้งอยู่ในศูนย์โฟโตนิกส์ของยุโรป Jena ตั้งแต่ปี 1966 ในฐานะแผนกเลเซอร์ของ Siemens เริ่มพัฒนาและผลิตเลเซอร์ He-Ne ปัจจุบันได้ก่อตั้งเลเซอร์ He-Ne, เลเซอร์ Ar ion, เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์, ความถี่เดียว เลเซอร์โซลิดสเตตทั้งหมด อุปกรณ์เสริมไฟเบอร์คู่ เช่น สายผลิตภัณฑ์ของบริษัทเลเซอร์ที่มีชื่อเสียงระดับโลกจำนวนหนึ่ง ปัจจุบัน LASOS มีพนักงาน 125 คนและโรงงานขนาด 6,500 ตารางเมตร ซึ่งจัดหาแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่หลากหลายสำหรับไบโอโฟโตนิกส์ รามานสเปกโทรสโกปี อินเทอร์เฟอโรเมทรี โฮโลแกรม และการใช้งานอื่นๆ และได้กลายเป็นซัพพลายเออร์แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ OEM ให้กับบริษัทวิเคราะห์และการวัดผลชั้นนำของโลกหลายแห่ง ผู้ผลิตเครื่องมือวัด

การใช้เลเซอร์ในกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์

กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์ (LSCM) เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ล้ำสมัยสำหรับอณูชีววิทยาและเซลล์ที่ใช้คอมพิวเตอร์ เลเซอร์ และเทคโนโลยีการประมวลผลภาพเพื่อรับข้อมูลสามมิติของตัวอย่างทางชีววิทยา ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสังเกตโครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตและการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของโมเลกุลและไอออนที่เฉพาะเจาะจง การวิเคราะห์เชิงปริมาณ และการกำหนดเชิงปริมาณแบบเรียลไทม์
หลักการทำงานของคอนโฟคอลเลเซอร์แสดงไว้อย่างง่ายๆ ว่าใช้เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง และบนพื้นฐานของการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบดั้งเดิม มันถูกแนบเข้ากับอุปกรณ์สแกนด้วยเลเซอร์และอุปกรณ์โฟกัสคอนจูเกต ซึ่งควบคุมโดยคอมพิวเตอร์เพื่อดำเนินการภาพดิจิทัล ระบบการได้มาและการประมวลผล

ไดอะแกรมเส้นทางแสงของกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์

กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลสแกนด้วยเลเซอร์ใช้ระบบเลเซอร์เดี่ยวและหลายเลเซอร์ และเลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปมีสี่ประเภทดังต่อไปนี้:

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์: 405nm, 445nm, 488nm, 638nm;

เลเซอร์อาร์กอนไอออน: 457nm, 477nm, 488nm, 514nm;

เลเซอร์ฮีเลียมนีออน: 543nm, 633nm;

โซลิดสเตตเลเซอร์: 515nm, 532nm, 561nm, 640nm และอื่นๆ

ในระบบกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์ ความต้องการพลังงานของเลเซอร์ไม่สูง โดยทั่วไปสิบ mW ก็เพียงพอแล้ว บางฉากไม่กี่ mW ก็เพียงพอแล้ว แต่ข้อกำหนดด้านคุณภาพและความเสถียรของลำแสงเลเซอร์นั้นสูงมาก โดยทั่วไปต้องใช้เลเซอร์โหมด TEM{0}} เป็นแหล่งกำเนิดแสง ในขณะเดียวกัน โครงสร้างเลเซอร์จะต้องมีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และมีความน่าเชื่อถือในระยะยาวสูง การส่งผ่านเลเซอร์ในพื้นที่ว่างและการส่งผ่านไฟเบอร์คู่มีผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ เนื่องจากความเรียบง่ายของการใช้เลเซอร์ส่งผ่านด้วยไฟเบอร์ ผู้ผลิตอุปกรณ์คอนโฟคอลเลเซอร์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงใช้เลเซอร์ส่งผ่านด้วยไฟเบอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสง นอกจากนี้ กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์มักจะต้องติดตั้งแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์หลายแหล่ง และผู้ผลิตอุปกรณ์ก็เลือกแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ประเภทต่างๆ ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและกำลังไฟที่ต้องการ

LASOS นำเสนอเลเซอร์ทุกประเภทเหล่านี้สำหรับการใช้งานกล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลด้วยเลเซอร์ ความเสถียรสูงและความน่าเชื่อถือในระยะยาวของเลเซอร์ได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์ชั้นนำของโลก และ LASOS ได้กลายเป็นซัพพลายเออร์ OEM ระยะยาวของแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์สำหรับระบบกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์จาก Carl Zeiss และ Leica

การใช้เลเซอร์ในอินเตอร์เฟอโรเมทรีของเลเซอร์

เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ เป็นการวัดความยาววัตถุประสงค์ทั่วไปที่ใช้ความยาวคลื่นเลเซอร์เป็นความยาวที่ทราบ และวัดการกระจัดโดยใช้ระบบอินเตอร์เฟอโรเมตริกของ Mykelsohn เลเซอร์มีข้อดีคือ ความเข้มสูง ทิศทางสูง โฮโมไดน์เชิงพื้นที่ แบนด์วิธแคบ และมีสีเดียวสูง ปัจจุบันนิยมใช้ในการวัดความยาวของอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ โดยส่วนใหญ่ใช้อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ของ Michelson และเลเซอร์ฮีเลียมนีออนที่ทำให้ความถี่เสถียรเป็นแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งประกอบเป็นระบบการวัดที่มีการรบกวน เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์สามารถใช้กับตัวหักเหและกระจกต่างๆ เพื่อวัดตำแหน่งเชิงเส้น ความเร็ว มุม ความเรียบที่แท้จริง ความตรงที่แท้จริง ความขนานและความตั้งฉาก และสามารถใช้เป็นการสอบเทียบสำหรับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำหรือเครื่องมือวัดได้

LASOS พัฒนาและผลิตเลเซอร์ He-Ne ตั้งแต่ปี 1966 และปัจจุบันจัดส่งเลเซอร์ He-Ne มากกว่า 20,000 ชิ้นต่อปี หลอดเลเซอร์ He-Ne และชุดประกอบของ LASOS มีการออกแบบทางกลที่แข็งแกร่ง คุณภาพลำแสงที่ดีเยี่ยมและอายุการใช้งานยาวนานถึง 30,000 ชั่วโมง รุ่นมาตรฐานและรุ่นปรับแต่งมีให้เลือกใช้ในช่วงสเปกตรัมกว้างสีแดง เขียว และเหลือง โดยมีกำลังเอาต์พุตระหว่าง 0.5 ถึง 20 mW ตัวเลือกประกอบด้วยโพลาไรเซชันแบบโหมดเดียวหรือหลายโหมด สุ่มหรือเชิงเส้น และหน้าต่าง Brewster

LASOS เป็นผู้จัดหาแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ HeNe ให้กับผู้ผลิตเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ชั้นนำของโลกหลายราย รวมถึง Renishaw

เลเซอร์ในสเปกโตรมิเตอร์แปลงฟูริเยร์และเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ

สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดการแปลงฟูริเยร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของ Michelson และคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชั่นหลักของเครื่องวัดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ Michaelisen คือการทำให้แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงถูกแบ่งออกเป็นสองลำแสงหลังจากการก่อตัวของความแตกต่างของช่วงแสงที่แน่นอน จากนั้นจึงสร้างคอมโพสิตเพื่อสร้างสัญญาณรบกวน ฟังก์ชั่นอินเตอร์เฟอโรแกรมที่ได้จะมีความถี่ทั้งหมดและ ความเข้มของข้อมูลแหล่งกำเนิดแสง ฟังก์ชันอินเทอร์เฟอโรแกรมด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับการแปลงฟูริเยร์ทำให้คุณสามารถคำนวณความเข้มดั้งเดิมของแหล่งกำเนิดแสงตามความถี่ของการกระจาย โดยจะเอาชนะข้อบกพร่องของสเปกโตรมิเตอร์แบบกระจาย เช่น กำลังการแยกรายละเอียดต่ำ พลังงานแสงที่ส่งออกน้อย ช่วงสเปกตรัมแคบ และเวลาในการวัดที่ยาวนาน ไม่เพียงแต่สามารถวัดสเปกตรัมการดูดกลืนและการสะท้อนของตัวอย่างก๊าซ ของแข็ง และของเหลวต่างๆ เท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการวัดปฏิกิริยาเคมีในระยะเวลาอันสั้นอีกด้วย สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดมีการใช้งานที่หลากหลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมเคมี ยา และสาขาอื่นๆ

ข้อกำหนดหลักของสเปกโตรมิเตอร์การแปลงฟูริเยร์สำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้คือความเสถียรของความยาวคลื่นสูงและความกว้างของเส้นแคบ เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่คุ้มราคาและมีเส้นตรงแคบ เลเซอร์ HeNe จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบฟูริเยร์ LASOS ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ OEM ของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบฟูริเยร์ให้กับ ThermoFisher ได้จัดหาเลเซอร์ HeNe ให้กับพวกเขามาเป็นเวลานาน นอกจากนี้ Gasmet ซึ่งเป็นผู้ผลิตเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ ยังใช้เลเซอร์ LASOS HeNe เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับเครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่ใช้เทคโนโลยี Fourier Transform Spectrometer (FTS)

เลเซอร์ในเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมและเครื่องวัดความยาวคลื่นแบบออปติคัล

เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมด้วยเลเซอร์และเครื่องวัดความยาวคลื่นเชิงแสงเป็นเครื่องมือสำคัญในการวัดลักษณะสเปกตรัมของเลเซอร์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารด้วยแสงและการผลิตเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ การวัดลักษณะสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงอินพุตโดยใช้หลักการของ Michelson interferometer เป็นหนึ่งในโซลูชันทางเทคนิคสำหรับเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมด้วยเลเซอร์และเมตรความยาวคลื่นที่หลากหลาย

เลเซอร์ HeNe มักใช้เป็นแหล่งอ้างอิงในเส้นทางแสงของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมด้วยเลเซอร์และเครื่องวัดความยาวคลื่นแสงด้วยอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของ Michelson LASOS จัดหาแหล่งกำเนิดเลเซอร์ He-Ne ให้กับผู้ผลิตเลเซอร์สเปกโตรมิเตอร์และเครื่องวัดความยาวคลื่นแสงหลายราย เนื่องจากเครื่องมือเหล่านี้มีการใช้บ่อยและต้องการการทำงานที่ไร้ปัญหาในระดับสูง ดังนั้นแหล่งกำเนิดแสงอ้างอิงทั้งหมดจึงต้องมีอายุการใช้งานยาวนาน และมีความน่าเชื่อถือในระดับสูง แปลด้วย www.DeepL.com/Translator (เวอร์ชันฟรี)