LDLS結構和工作原理

LDLS是一種激光驅動光源，其本質還是氙燈。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，光會經(jīng)過光學系統(tǒng)會聚，照射加熱氙等離子體上，等離子體加熱到足夠的溫度時，就會發(fā)出高亮度的光。燈室發(fā)光后系統(tǒng)會自動給燈室斷電，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光源整體結構由一個特殊設計的燈室，驅動激光光源，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結構圖

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采用無電極激光驅動技術，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數(shù)量級。

LDLS產(chǎn)品特點

超寬光譜范圍160 nm-20000 nm

具有超高亮度——100μm量級發(fā)光等離子體

輻照度>10-100 mW/mm.sr.nm(波長相關)

光纖耦合或自由空間光束輸出—光學靈活性高

無電極結構—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極小的光點發(fā)出強光;

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

LDLS能從100μm量級的光點發(fā)出超強光;

超小光點成像(<<1mm)變得更容易;

LDLS光源更容易耦合進光纖和光譜儀。

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度(>10X)

3. 長壽命與高穩(wěn)定性

具有超長燈室壽命，超9000小時典型時長(低耗材成本);

校準時間間隔更長，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)定性對比

表1 EQ-99X光源和傳統(tǒng)光源穩(wěn)定性和壽命對比

4. LDLS發(fā)光等離子體的極高空間穩(wěn)定性

發(fā)光等離子體質心位置標準差: 水平方向：0.145 μm;垂直方向：0.094 μm。

圖4 EQ-99系列發(fā)光等離子體質心分布

LDLS產(chǎn)品應用

紫外-可見光光譜分析

單色儀光源

薄膜檢測

濾光片/光學元件測試

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

光學傳感器檢測

生命科學與生物成像

審核編輯 黃宇