تتمتع الأجهزة التحليلية بمجموعة واسعة من التطبيقات في البحث العلمي والإنتاج الصناعي وعلوم الحياة والعديد من المجالات الأخرى. الليزر مطلوب كمصدر للضوء في العديد من أدوات القياس التحليلية، مثل مقياس تداخل الليزر، ومجهر الليزر متحد البؤر، ومقياس جسيمات الليزر، ومطياف تحويل فورييه، وما إلى ذلك. أنواع الليزر المتاحة هي ليزر الغاز (ليزر الهيليوم والنيون وليزر الأرجون)، وليزر الحالة الصلبة، وليزر أشباه الموصلات، وما إلى ذلك. كل نوع من أنواع الليزر له مزايا وقيود. بالنسبة لنوع معين من الأدوات التحليلية، أي الليزر أكثر ملاءمة، يجب تحليله من حيث الأداء والسعر والحجم والموثوقية والجوانب الأخرى. يقدم هذا المقال على وجه التحديد استخدام الليزر الخاص بشركة LASOS الألمانية في تطبيق أدوات القياس التحليلية.
بدأت شركة LASOS GMBH الألمانية، التي تقع في مركز الضوئيات الأوروبي جينا، منذ عام 1966 كقسم ليزر في شركة Siemens، في تطوير وإنتاج ليزر He-Ne، وقد شكلت الآن ليزر He-Ne، وليزر Ar ion، وليزر أشباه الموصلات، وأحادية التردد. جميع أجهزة الليزر ذات الحالة الصلبة، والملحقات المقترنة بالألياف، مثل عدد من خطوط إنتاج شركة الليزر ذات الشهرة العالمية. يعمل لدى LASOS حاليًا 125 موظفًا و6500 متر مربع من المصانع، مما يوفر مجموعة متنوعة من مصادر ضوء الليزر للضوئيات الحيوية، ومطيافية رامان، وقياس التداخل، والتصوير المجسم وغيرها من التطبيقات، وأصبحت مورد مصدر ضوء الليزر OEM للعديد من شركات التحليل والقياس الرائدة في العالم. الشركات المصنعة للأجهزة.
تطبيق الليزر في المجهر متحد البؤر الليزر
يعد الفحص المجهري متحد البؤر للمسح بالليزر (LSCM) أداة تحليلية حديثة للبيولوجيا الجزيئية والخلوية تستخدم أجهزة الكمبيوتر والليزر وتكنولوجيا معالجة الصور للحصول على بيانات ثلاثية الأبعاد للعينات البيولوجية. يتم استخدامه بشكل أساسي لمراقبة بنية الخلايا الحية والتغيرات البيولوجية لجزيئات وأيونات معينة، والتحليل الكمي، وتحديد الكمية في الوقت الحقيقي.
يتم التعبير عن مبدأ عمل متحد البؤر الليزر ببساطة بأنه يستخدم الليزر كمصدر للضوء، وعلى أساس التصوير المجهري الفلوري التقليدي، يتم إرفاقه بجهاز مسح ليزر وجهاز تركيز مترافق، والذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر لتنفيذ الصورة الرقمية نظام الاستحواذ والمعالجة.
المسح الضوئي بالليزر مجهر متحد البؤر مخطط المسار البصري
يستخدم المجهر متحد البؤر للمسح بالليزر أنظمة ليزر واحدة ومتعددة الليزر، وتشمل أجهزة الليزر شائعة الاستخدام الأنواع الأربعة التالية:
ليزر أشباه الموصلات: 405 نانومتر، 445 نانومتر، 488 نانومتر، 638 نانومتر؛
ليزر الأرجون الأيوني: 457 نانومتر، 477 نانومتر، 488 نانومتر، 514 نانومتر؛
ليزر الهيليوم والنيون: 543 نانومتر، 633 نانومتر؛
ليزر الحالة الصلبة: 515 نانومتر، 532 نانومتر، 561 نانومتر، 640 نانومتر، وما إلى ذلك.
في نظام المجهر الليزري متحد البؤر، متطلبات الطاقة لليزر ليست عالية، وعمومًا تكفي عشرات ميغاواط، وبعض المشاهد تكفي بضعة ميغاواط. لكن متطلبات جودة واستقرار شعاع الليزر مرتفعة للغاية، وتتطلب بشكل عام وضع الليزر TEM00 كمصدر للضوء. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون هيكل الليزر مدمجًا قدر الإمكان، مع موثوقية عالية على المدى الطويل. نقل الليزر في الفضاء الحر ونقل الليزر بالألياف، هناك شركات تصنيع المعدات قيد الاستخدام. نظرًا لبساطة استخدام أجهزة الليزر المرسلة المقترنة بالألياف، فإن المزيد والمزيد من الشركات المصنعة لمعدات الليزر المتحد البؤر تستخدم أجهزة الليزر المرسلة المقترنة بالألياف كمصادر للضوء. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يحتاج مجهر الليزر متحد البؤر إلى أن يكون مزودًا بمصادر ضوء ليزر متعددة، ويختار مصنعو المعدات أنواعًا مختلفة من مصادر ضوء الليزر اعتمادًا على الطول الموجي والطاقة المطلوبين.
تقدم LASOS كل هذه الأنواع من الليزر لتطبيقات الفحص المجهري متحد البؤر بالليزر. لقد تم الاعتراف بالثبات العالي والموثوقية طويلة المدى لأشعة الليزر الخاصة بها من قبل الشركات المصنعة الرائدة في العالم لمجاهر الليزر متحد البؤر، وأصبحت LASOS موردًا طويل الأمد لتصنيع المعدات الأصلية لمصادر ضوء الليزر لأنظمة الفحص المجهري متحد البؤر بالليزر من Carl Zeiss وLeica.
تطبيقات الليزر في قياس التداخل بالليزر
مقياس التداخل بالليزر، وهو قياس طول للأغراض العامة يستخدم الطول الموجي بالليزر كطول معروف ويقيس الإزاحة باستخدام نظام قياس التداخل ميكلسون. يتمتع الليزر بمزايا الكثافة العالية والاتجاهية العالية والتجانس المكاني وعرض النطاق الترددي الضيق وأحادية اللون العالية. يستخدم حاليًا بشكل شائع لقياس طول مقياس التداخل، ويعتمد بشكل أساسي على مقياس تداخل ميشيلسون، وتردد ليزر الهليوم-نيون المستقر كمصدر للضوء، مما يشكل نظام قياس مع التداخل. يمكن استخدام مقياس التداخل الليزري مع المنكسرات والمرايا المختلفة لقياس الموضع الخطي والسرعة والزاوية والتسطيح الحقيقي والاستقامة الحقيقية والتوازي والتعامد، ويمكن استخدامه كمعايرة لآلات الأدوات الدقيقة أو أدوات القياس.
تعمل LASOS على تطوير وإنتاج ليزر He-Ne منذ عام 1966 وتقوم حاليًا بشحن أكثر من 20، 000 ليزر He-Ne سنويًا. تتميز أنابيب وتجميعات ليزر LASOS He-Ne بتصميم ميكانيكي قوي، جودة شعاع ممتازة وعمر خدمة طويل يصل إلى 30,000 ساعة. تتوفر النماذج القياسية والمخصصة في نطاق طيفي واسع من الأحمر والأخضر والأصفر بقدرات خرج تتراوح بين 0.5 و20 ميجاوات. تتضمن الخيارات وضعًا فرديًا أو متعدد الأوضاع، أو استقطابًا عشوائيًا أو خطيًا، ونوافذ بروستر.
توفر LASOS مصادر ضوء ليزر HeNe للعديد من الشركات الرائدة في مجال تصنيع أجهزة قياس التداخل الليزري في العالم، بما في ذلك Renishaw.
الليزر في مطياف تحويل فورييه ومحللات الغاز
يتكون مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه بشكل أساسي من مقياس تداخل ميشيلسون وجهاز كمبيوتر. تتمثل الوظيفة الرئيسية لمقياس التداخل Michaelisen في جعل الضوء المنبعث من مصدر الضوء مقسمًا إلى شعاعين بعد تكوين اختلاف معين في النطاق البصري، ثم جعل المركب ينتج تداخلًا، وتحتوي وظيفة التداخل الناتجة على كل التردد و شدة معلومات مصدر الضوء. وظيفة التداخل المحوسبة لتحويل فورييه، يمكنك حساب الكثافة الأصلية لمصدر الضوء وفقًا لتردد التوزيع. إنه يتغلب على عيوب مطياف التشتت مثل قوة التحليل المنخفضة، وإخراج الطاقة الضوئية الصغيرة، والمدى الطيفي الضيق ووقت القياس الطويل. لا يمكنه فقط قياس أطياف الامتصاص والانعكاس لمختلف الغازات والمواد الصلبة والسائلة، ولكن يمكن استخدامه أيضًا لقياس التفاعل الكيميائي لفترة قصيرة. يحتوي مطياف الأشعة تحت الحمراء على مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال الإلكترونيات والصناعات الكيماوية والطب وغيرها من المجالات.
المتطلبات الرئيسية لمطياف تحويل فورييه لمصدر الضوء المستخدم هي ثبات الطول الموجي العالي وعرض الخط الضيق. كمصدر ضوء فعال من حيث التكلفة مع عرض خط ضيق، يتم استخدام ليزر HeNe على نطاق واسع في مقاييس طيف فورييه. LASOS، باعتبارها مورد OEM لمطياف فورييه لشركة ThermoFisher، تقوم بتزويدهم بالليزر HeNe لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم شركة Gasmet، الشركة المصنعة لأجهزة تحليل الغاز، أشعة ليزر LASOS HeNe كمصادر للضوء لمحللات الغاز الخاصة بها استنادًا إلى تقنية مقياس تحويل فورييه (FTS).
الليزر في محللات الطيف وأجهزة قياس الطول الموجي البصري
تعد أجهزة تحليل طيف الليزر وأجهزة قياس الطول الموجي الضوئي من الأدوات المهمة لقياس الخصائص الطيفية لليزر، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات الاتصالات البصرية وتصنيع ليزر أشباه الموصلات. يعد قياس الخصائص الطيفية لمصدر ضوء الإدخال باستخدام مبدأ مقياس تداخل ميشيلسون أحد الحلول التقنية لمجموعة متنوعة من محللات طيف الليزر وأجهزة قياس الطول الموجي.
غالبًا ما يتم استخدام ليزر HeNe كمصادر مرجعية في المسار البصري لمحللات طيف الليزر وأجهزة قياس الطول الموجي البصري باستخدام مقياس تداخل ميشيلسون. توفر LASOS مصادر ليزر He-Ne للعديد من الشركات المصنعة لأجهزة قياس الطيف الليزري وأجهزة قياس الطول الموجي الضوئي، حيث يتم استخدام هذه الأدوات بشكل متكرر وتتطلب مستوى عالٍ من التشغيل الخالي من المشاكل، وبالتالي يجب أيضًا أن تتميز جميع مصادر الضوء المرجعية الخاصة بها بعمر طويل ومستوى عال من الموثوقية. تمت الترجمة باستخدام www.DeepL.com/Translator (نسخة مجانية)
