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在科技發展和人類文明飛躍的近百年來，激光產業得到了快速發展。尤其是最近幾年，激光被逐漸應用到與我們日常生活息息相關的各個領域，今天就讓ICP光譜儀小編和您一起來揭開這些神秘面紗吧。
拉曼光譜
激光器要求：窄線寬，高波長穩定性
常用波長：257nm, 261nm, 320nm, 360nm, 405nm, 488nm, 514.5nm, 532nm, 785nm, 830nm, 1064nm...
拉曼光譜技術可以在分子水平上探測物質的結構和組成，具有直接、準確、快速、無損等優點，是分子結構分析的一種有力工具。利用激光照射使樣品發生拉曼散射，產生的拉曼光譜攜帶了物質的分子振動、轉動信息，可以測試物質組成、張力和應力、晶體對稱性和取向、物質質量、物質總量、物質官能團的信息等。
其中手性拉曼光譜是手性分子結構表征的一種新的光譜學方法，由于該方法不需要樣品結晶，可直接對溶液相中手性樣品進行絕對構型的鑒定，因而受到學術界和工業界高度關注。然而，手性拉曼光譜的本征信號非常弱，比常規光譜技術信號弱3至7個數量級，因此在實驗上檢測手性拉曼信號極具挑戰。
光遺傳學
激光器要求：50mW/ 100mW/ 200mW/ 1W/ 10W...
常用波長：405nm, 457nm, 473nm, 532nm, 561nm, 589nm, 635nm, 808nm, 980nm, 1064nm...
光遺傳學是一項整合了光學、軟件控制、基因操作技術、電生理等多學科交叉的生物工程技術。 其主要原理是首先采用基因操作技術將光感基因(如ChR2，eBR，NaHR3.0，Arch或OptoXR等)轉入到神經系統中特定類型的細胞中進行特殊離子通道或GPCR的表達。光感離子通道在不同波長的光照刺激下會分別對陽離子或者陰離子的通過產生選擇性，從而造成細胞膜兩邊的膜電位發生變化，達到對細胞選擇性地興奮或者抑制的目的。
全息
激光器要求：高穩定性，長相干
常用波長：405nm, 457nm, 473nm, 532nm, 589nm, 639nm, 660nm, 671nm...
全息是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的技術。全息技術在立體電影、電視、展覽、顯微術、干涉度量學、投影光刻、軍事偵察監視、水下探測、金屬內部探測、保存珍貴的歷史文物、藝術品、信息存儲、遙感，研究和記錄物理狀態變化極快的瞬時現象、瞬時過程(如爆炸和燃燒)等各個方面獲得廣泛應用。
LIBS
激光器要求：ns脈寬，mJ量級，風冷/ 水冷，高能量穩定性，Jitter小，同步信號
常用波長：1064nm, 532nm, 355nm, 266nm...
LIBS通過超短脈沖激光聚焦樣品表面形成等離子體，利用光譜儀對等離子體中原子和離子發射光譜進行分析，以此來識別樣品中的元素組成成分，進而可以進行材料的識別、分類、定性以及定量分析。LIBS技術憑借其非接觸性、破壞性小、適用于各種形態的樣品以及惡劣環境、能快速原位遠程分析、多元素同時在線監測等優勢，廣泛應用于土壤、水及空氣等環境污染監測領域，同時在植物學、考古學、工業過程監控和空間探索等方面也有多種應用。
流式細胞術
激光器要求：高穩定性，低噪聲，定制光斑
常用波長：355nm， 360nm, 405nm, 473nm, 488nm, 532nm, 561nm, 593.5nm, 640nm, 671nm, 785nm...
流式細胞術原理圖
流式細胞術(Flow Cytometry, 簡稱FCM)是一種對異質細胞群中的細胞進行多參數分析或分選的有力工具。在保持細胞及細胞器的結構及功能不被破壞的狀態下，從分子水平上獲取多種信號對細胞進行定量分析或純化分選，測量快速、大量、準確、靈敏、定量。可用于免疫分型(白細胞)、倍體分析(DNA)、細胞計數以及GFP(綠色熒光蛋白)表達分析等一系列應用。
熒光顯微成像技術
激光器要求：高功率穩定性，光纖耦合
常用波長：266nm, 355nm, 405nm, 488nm, 532nm, 561nm, 656.5nm, 750nm, 808nm, 980nm...
熒光是物質吸收電磁輻射后受到激發，受激發原子或分子在去激發過程中再發射波長與激發輻射波長相同或不同的輻射。熒光顯微成像結合熒光激發和顯微技術，在生命科學、生物醫學、臨床醫學診斷和材料科學等領域有著非常廣泛的應用，但由于光學衍射極限的存在，傳統光學顯微鏡無法觀察到納米尺度的物質及生命活動，極大地限制科學研究和醫學的發展。近年來，隨著突破光學衍射極限的超分辨成像技術的不斷發展，顯微成像分辨率得到不同程度的提高。目前在基于不同原理的各種超高分辨率顯微鏡，最高的分辨率可達幾十納米，真正實現了單分子水平檢測。
PIV
激光器要求：片光源，連續/ 脈沖模式
常用波長：405nm, 447nm, 532nm, 671nm, 808nm...
粒子圖像測速技術即我們熟知的PIV技術，是一種瞬態、多點、無接觸式的流體力學測速方法，它克服了傳統手段單點測量的局限性，能在同一瞬態記錄下大量空間點的速度分布信息并可提供豐富的流場空間結構以及流動特性。其特點是無接觸測量速度矢量，同時測量一個面上的速度場，測量精度高、測速范圍寬、受外界影響小、應用面廣，可以用于微尺度流動測量(微米量級)，也可用于風、水洞測量，多相流測量等。
基因測序
激光器要求：高功率和波長穩定性，光斑均勻性好
基因測序，又稱DNA測序，是指分析特定DNA片段堿基排序，達到獲得生物遺傳信息的方法。DNA測序的出現極大地推動了生物學和醫學的研究和發現。基因測序采用鏈終止法，在DNA轉錄末端引入帶有熒光標記的寡核苷酸，此時DNA被分成了長度不同的單鏈，再使其通過激光聚焦光束，不同熒光素會發出不同顏色熒光，達到標記核苷酸排序的目的。
激光醫療
激光器要求：光纖耦合，定制光斑
常用波長：405nm, 447nm, 532nm, 577nm, 561nm, 589nm, 635nm, 671nm, 808nm, 980nm， 1550nm， 2940nm...
激光是一種人造特殊的光，它與一般燈光、太陽光同是電磁波，但其產生機理不同。它是工作物質中的原子“受激”發射的光，它的光束中所有光線都具有高單色性、高方向性、高亮度性和良好的相干性。所以激光被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”。在醫學方面主要是利用激光高亮度和高方向性的特點，利用光對生物體產生的強烈的熱效應、光化學反應、光壓、光裂和電磁場各種作用進行臨床治療。
基于激光的各種作用，目前激光已在心臟、癌癥、眼、耳、鼻、咽、牙、皮膚、婦科、外科、骨科、神經科以及美容理療等方面開展臨床醫療，形成全新的醫學分支--激光醫學。
激光雷達
激光器要求：窄脈寬，高單脈沖能量
常用波長：1550nm/1064nm/532nm/355nm...
激光雷達是一種雷達系統，以激光器作為光源進行測距。其工作光譜段在紅外到紫外之間，主要發射機、接收機、測量控制和電源組成。工作原理為：首先向被測目標發射一束激光，然后測量反射或散射信號到達發射機的時間、信號強弱程度和頻率變化等參數，從而確定被測目標的距離、運動速度以及方位。激光測距儀由于激光的單色性好、方向性強等特點，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。
氣體光譜測量
常用波長：266nm, 360nm, 532nm, 1064nm, 1356 ~ 1512 nm, 3590~4940 nm...
氣體光譜測量技術因其探測靈敏度高，能夠滿足大氣痕量氣體的監測要求，且具有選擇性強、探測區域范圍廣、能夠探測的氣體種類多、響應時間快、適宜實時監測、監測費用和成本低等特點，在大氣化學中有廣泛的應用。主要原理是：利用分子對光輻射的吸收特性，即一束光穿過大氣，會被大氣分子選擇性吸收，使光強度和光譜結構發生變化，通過分析吸收光譜，可以定性確定某些成分的存在，甚至可以定量分析某些物質的含量。光譜學測量技術可以反映一個區域的平均污染程度，不需要多點取樣，便于連續監測。不僅能對不易接近的危險區域檢測，還可以同時測量多種氣體成分。
光聲成像
激光器要求：光點穩定性好，光斑好
常用波長：266nm，457nm，532nm，660nm，770-840nm可調諧激光器
生物醫學光聲成像技術是指：當短脈沖激光輻照生物組織時，位于組織體內的吸收體(如腫瘤)吸收脈沖光能量，從而升溫膨脹，產生超聲波;這時，位于組織體表面的超聲探測器間可以接收到這些外傳的超聲波，并依據探測到的光聲信號來重建組織內光能吸收分布的圖像。近年來，光聲斷層成像、光聲顯微成像、光聲內窺成像發展迅速，532 nm高重頻固體脈沖激光器，以及可調諧激光器得到廣泛應用。
激光打標
激光器要求：窄脈寬，峰值功率高;
功率：2W/ 3W/ 6W/ 8W/ 10W...
常用波長：1064nm, 532nm, 355nm
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，激光打標的特點是非接觸加工，可在任何異型表面標刻，工件不會變形和產生內應力，適于金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的標記。其中紫外激光在打標激光源中具有光子能量強、熱效應小等特點，非常適合材料表面精細打標，可應用于各種高端標刻領域。
3D打印技術
常用波長：355nm, 360nm, 405nm, 488nm, 532nm, 1064nm...
3D打印技術是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。
激光產業的神秘面紗，我們就了解在這，如果您還有什么關于光譜儀的問題，歡迎聯系ICP光譜儀小編。
