LDLS結(jié)構(gòu)和工作原理

LDLS是一種激光驅(qū)動(dòng)光源，其本質(zhì)還是氙燈。LDLS和傳統(tǒng)電致發(fā)光光源原理不同是光致發(fā)光。傳統(tǒng)電致發(fā)光光源通過光源燈室電極加高壓激發(fā)燈室中氣體放電，從而發(fā)光。LDLS中內(nèi)置了特殊定制的氙燈燈室，氙燈燈室會(huì)先通電，激發(fā)出氙等離子體，通過外置1000 nm左右波長激光光源輸出恒等功率匯聚到光源燈室中，光會(huì)經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚，照射加熱氙等離子體上，等離子體加熱到足夠的溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)出高亮度的光。燈室發(fā)光后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給燈室斷電，發(fā)光等離子體的狀態(tài)就一直由外部激光器所保持，(詳見圖1)。LDLS光源整體結(jié)構(gòu)由一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的燈室，驅(qū)動(dòng)激光光源，激光聚焦光路，光源輸出光路，光源控制器等主要部分組成。

圖1 LDLS結(jié)構(gòu)圖

傳統(tǒng)光源如弧光燈、氘燈、氙燈等，由于使用了電極耦合產(chǎn)生等離子體，亮度、UV光功率、壽命都有很大的限制。LDLS采用無電極激光驅(qū)動(dòng)技術(shù)，有高效的光收集能力，亦可在深紫外至可見光以及更寬的光譜范圍內(nèi)提供超高發(fā)光亮度，而且整個(gè)光源的發(fā)光壽命相比較于傳統(tǒng)光源也高出了整整一個(gè)數(shù)量級(jí)。

LDLS產(chǎn)品特點(diǎn)

超寬光譜范圍160 nm-20000 nm

具有超高亮度——100μm量級(jí)發(fā)光等離子體

輻照度>10-100 mW/mm.sr.nm(波長相關(guān))

光纖耦合或自由空間光束輸出—光學(xué)靈活性高

無電極結(jié)構(gòu)—超長壽命、超高穩(wěn)定性、超低成

LDLS性能優(yōu)勢

1. 高亮度

LDLS光源是高亮度光源，所謂的高亮度光源是指光源可以從一個(gè)極小的光點(diǎn)發(fā)出強(qiáng)光;

LDLS光源作為一種高亮度光源，適用于成像應(yīng)用和測量諸如微芯片，生物細(xì)胞等小型物體的應(yīng)用;

LDLS能從100μm量級(jí)的光點(diǎn)發(fā)出超強(qiáng)光;

超小光點(diǎn)成像(<<1mm)變得更容易;

LDLS光源更容易耦合進(jìn)光纖和光譜儀。

圖2 EQ-99系列光源發(fā)光等離子體尺寸(Typical)

2. 寬光譜范圍

LDLS光譜分布涵蓋了深紫外—可見光—中紅外的光譜范圍(160nm-20000nm);

光譜分布平坦;

相比于傳統(tǒng)光源在深紫外波段光譜有極高光譜強(qiáng)度(>10X)

3. 長壽命與高穩(wěn)定性

具有超長燈室壽命，超9000小時(shí)典型時(shí)長(低耗材成本);

校準(zhǔn)時(shí)間間隔更長，與傳統(tǒng)光源(氙燈、氘燈、鹵鎢燈)相比漂移更低。

圖4 LDLS系列光源和傳統(tǒng)光源輸出穩(wěn)定性對(duì)比

表1 EQ-99X光源和傳統(tǒng)光源穩(wěn)定性和壽命對(duì)比

4. LDLS發(fā)光等離子體的極高空間穩(wěn)定性

發(fā)光等離子體質(zhì)心位置標(biāo)準(zhǔn)差: 水平方向：0.145 μm;垂直方向：0.094 μm。

圖4 EQ-99系列發(fā)光等離子體質(zhì)心分布

LDLS產(chǎn)品應(yīng)用

紫外-可見光光譜分析

單色儀光源

薄膜檢測

濾光片/光學(xué)元件測試

原子吸收光譜

材料特征檢測

環(huán)境分析

高光譜成像

氣相分析測量

光學(xué)傳感器檢測

生命科學(xué)與生物成像

審核編輯 黃宇