用于细胞显微外科手术的激光微束及其剂量的测试

利用经显微镜目镜和物镜二次聚焦形成微米光斑的激光微束来照射和解剖单个活细胞或细胞内的细胞器，即对细胞在无机械接触情况下施行显微外科手术，可用于激光生物学和医学的研究。为此目的，作者研制了JWS-1型激光微光束仪。     

提高激光微米光学系统性能的新途径

近十年来,激光在分子生物工程及生物医学中获得了广泛的应用,特别是日本Tsukakoshi采用激光微束新技术发展了DNA渗入细胞新技术,将微束激光的应用推进到一个新阶段,使得激光微束技术成为激光在生命科学应用的关键技术之一。 激光微束技术的一个关键问题就是要获得小于1μm的聚焦光斑,这就对光学系统提出了很高的要求。理论上,一个N.A=1的聚焦物镜其最小聚焦光斑直径可达半个波长。     

Ar~+激光微束照射及激光吖啶橙敏化对组织培养单个细胞的效应

激光具有光束平行、能量集中的优点,可以通过显微镜聚焦成微米甚至微米以下的光斑,导入单个细胞内发挥比显微手术刀更准确的作用,是研究细胞的新工具。用激光微束选择性地杀伤单个细胞或其中的细胞器,可以观察周围未损伤细胞的反应,显示受损细胞器的功能及其他细胞结构的代偿现象。激光微束照射的     

激光微光束仪的设计和研制

一、前言自从1962年 Bessis 等人首先应用红宝石激光微光束对生物细胞进行照射以来,激光微光束仪器逐渐成为研究细胞生物学、遗传学、胚胎学、病理学以及研究生物的激光效应的重要工具。同时,研制满足使用要求的激光微光束仪也有了一些实验报导。我们在研制成功 JWS-1型红宝石激光微     

红外激光脉冲的光斑测量

本文对所能想到的测量方法进行了讨论,对可行的方法作了试验。试验使用的是1.064微米Nd:YAG激光光束。脉宽为100微微秒。为了比较各种测量方法,主要采用最大输出功率为50毫焦耳,光斑直径为6毫米左右的光束。     

激光微束仪的激光聚焦系统研究

提出一种新的激光聚焦系统，它由一个空间滤波系统和８０×聚焦物镜组成，后者为一个双反射式球面系统。用这个激光聚焦系统，激光微束仪能获得直径小于０．５～１μｍ的聚焦光斑。光斑尺寸和空间滤波系统的针孔光阑直径有关。     

近红外荧光扫描用共聚焦光学系统设计

为了实现近红外荧光的高分辨率扫描,设计了用于近红外荧光扫描的激光共聚焦光学系统。采用复消色差显微物镜结构设计了物镜,采用凹凸双透镜结构设计了点光源光路和照明光路,采用柯克物镜结构设计了发射光路,并采用ZEMAX软件进行了光学设计和仿真。实验表明：物镜的数值孔径为0.42;点光源光路的焦点弥散斑小于0.2 μm,将圆形光斑激光很好地转换成了点光源,其离焦弥散斑的直径小于40 μm,满足照明针孔的尺寸要求;照明光路的焦点弥散斑小于1 μm,且焦点弥散斑的能量在2 μm范围内超过了83%,因此焦点光斑的能量集中度很高;发射光路的离焦弥散斑的直径小于100 μm,满足照明针孔的尺寸要求;同时照明光路和发射光路都具有较高的光学传输效率。该激光共聚焦光学系统具有数值孔径较大、工作于近红外光谱区、分辨率高的优点。     

大功率激光光束聚焦光斑功率密度分布直接测量仪的研究

针对激光加工大功率激光功率密度分布测量的要求 ,采用空心探针扫描采样测量法 ,提出并建立了被测激光经探针小孔、探针内通道传输的数学物理模型 ,经计算 ,给出了包括探针微孔孔径、探针内通道尺寸、系统采样点数等系统参数 ,设计了新的测量系统 ,实现了对大功率激光光束、聚焦光斑功率密度分布的直接测量 ,测量结果与理论计算相吻合。测量仪能对CO2 激光和YAG激光进行直接测量 ,测量的功率大于 10kW ,功率密度大于 10 7W /cm2 ,测量激光光束的最大直径为 6 0mm ,激光聚焦光斑的直径小于 0 5mm。     

高斯光束与激光微束仪设计

本文对高斯光束的基本公式统一规定了各参量的符号法则,使之在复杂光路计算时十分方便。本文分析了激光微束仪的设计要点,讨论了微小光斑的获得,激光聚焦系统和观察系统的齐焦,通光孔径的选取和物镜更换的影响等。对激光光路的设计原理、方法和步骤进行了初步的总结。     

可调谐光泵CF_4激光器

图1是简化的实验装置。泵浦源采用100线/毫米的不锈钢基底原刻光栅调谐紫外预电离TEACO_2激光器,可以在80根谱线中选择振荡。输出光斑约4厘米×4厘米,光束角2毫弧度,通过二面凹凸镜R_1和R_2(10米曲率半径)注入CF_4管。CF_4管有效通光孔φ16毫米,两端用NaCl布氏角密封。HR_(1,2,3)为半反射镜,DR为双色片,对CO_2激光透过率为90％,对16微米反射率约85％。D_1、D_2、D_3分别为激光能量计和微能量计,前者可测焦耳级光能,后者可测微焦耳级光能。SP_1和SP_2分别为CO_2谱线分析仪和80线/毫米、定向16微米的0.5米平面光栅单色仪。LiF晶片用作选择性反射16微米的分光片。     

激光微束细胞操作系统

提出构建一种用于生物细胞操作的激光微束系统.即由Nd:YAG激光经物镜聚焦形成的光刀和He-Ne激光器经物镜聚焦形成的光镊组成的激光微束系统,进行了总体设计、关键部件设计和选择.在构建的激光微束操作实验系统上实现了非接触细胞操作,验证了光镊的力学效应.采用Nd:YAG经显微物镜会聚形成光刀可以对细胞或细胞器进行打孔或切割染色体.     

XJX-1型细胞激光显微仪

吉林医科大学和吉林市光机实验厂今年研制成功了XJX-1型细胞激光显微仪,这是一种具有多种用途的激光微束装置,通过光学系统将激光聚集成2～3微米的光束,在     

YW-1型氩离子激光微束仪研制成功

“YW-1型氩离子激光微束仪”是由氩离子激光器产生的激光,通过光学显微镜聚焦成微小光斑,对细胞或染色体进行显微“手术”的装置。由于细胞非常微小,一般只有几个到几十个微米,细胞内染色体的结构更为精细,要对它进行“手术”实验,使用一般工具是无法进行的。     

反射式激光聚焦器可经受高功率密度

雷门特（Remet)聚焦系统在极高的功率下能转移约80%的能量,它使激射光束变窄到焦点直径为100微米（或更小）。制造者认为,雷门特聚焦器能承受高功率的本领适合于目前正在使用的任何光激射器,例如100焦耳的红宝石光激射器便利用雷门特系统,重复产生了毫秒长的脉冲。     

基于激光光束质量测量的超消色差物镜设计

在激光光束质量测量时,为了避免每次测量不同波长激光都要对聚焦透镜的焦平面位置进行标定,降低测量误差,研究和设计了覆盖紫外至近红外波段的超消色差物镜。基于波像差的理论,推导了超消色差物镜初始结构求解的方程组。应用光学设计软件Zemax设计了工作波段为350~1100nm的宽光谱超消色差物镜,焦距为200mm,入瞳直径为25mm。给出了光学系统图、纵向像差曲线、焦移曲线及调制传递函数(MTF)曲线。设计结果表明,采用该方法设计的物镜,在0.707孔径处不同波长光线的球差曲线基本相交于一点,实现了超消色差;工作波段内的焦移仅为26.3μm,基本固定了焦平面的位置;在截止频率范围内的MTF均接近衍射极限,满足了紫外至近红外波段激光光束质量的测量要求。     

XJX-1型细胞激光显微仪研制成功

“WJX-1型细胞激光显微仪”是具有多种用途的激光微束装置.它是通过光学系统将激光聚焦成2～3微米的光束,作为研究细胞的理想“手术刀”,在细胞生活条件下准确地对细胞的指定部位进行照射或局部破坏,以研究细胞内部结构与功能间的关系,揭示生物体微观机构的奥秘,使激光的应用进入到细胞水平.对于研究遗传特性、育种以及探索癌细胞恶性分裂的原因等都具有实际意义,是细胞学、生物学、遗传学等学科进行基础理论研究的有力工具.     

LPX摄谱有助于痕量分析

脉宽100微微秒,10焦耳左右能量的两束大功率激光经由φ60孔径、焦距为120毫米的非球面透镜聚焦在小球靶上。小球靶的直径为68微米,壁厚0.67微米,质量为2.5×10~(-8)克。小球靶所发生的激光等离子体X光谱(简称LPX)被TIAP谱仪摄     

激光在打孔和切割中的应用

由于高功率激光器新近的发展,激光加工的重要性很快为人们所承认。简而言之,这是一种无须任何工具进行机械接触的精密热过程。本文报导了用红宝石激光器和CO2激光器进行打孔和切割时得到的大量结果,同时还描述了激光加工的一般特征。所用红宝石激光器的最大输出能量为3.5焦耳,这对打出极小的孔是有效的。在加工金属时,用0.5毫秒这么短的时间便能打出直径100~350微米的孔。CO2激光器对于切割是有效的,例如采用80瓦的激光功率切割1亳米厚的钢板,其速率为1.3米/分。     

强脉冲CO_2激光破坏金膜反射镜的实验研究

本文对在激光研制中常用的一些不同基底的金膜反射镜,用脉宽为1微秒的10.6微米脉冲CO_2激光器,在57焦耳/厘米~2、127焦耳/厘米~2、300焦耳/厘米~2三种能量密度下进行照射,将照射结果进行了显微观察和分析并对其破坏机制进行了初步的讨论.     

光纤传输脉冲固体激光切割机系统

介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求。系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,最小光斑直径小于0.25mm,可满足1~4mm内的碳钢、不锈钢等金属材料的切割要求。该系统可配合数控工作台、...