激光的產(chǎn)生圖1在講激光產(chǎn)生機(jī)理之前,先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過(guò)程,一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷,稱(chēng)之為自發(fā)輻射;二是處于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,稱(chēng)之為受激輻射;三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來(lái)光的能量向高能態(tài)躍遷稱(chēng)之為受激吸收。圖2 激光二極管示意圖自發(fā)輻射,即使是兩個(gè)同時(shí)從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子,它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同,但受激輻射就不同,當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來(lái)光子完全相同的光。在激光器中,發(fā)生的輻射就是受激輻射,它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng),即有受激輻射,也有受激吸收,只有受激輻射占優(yōu)勢(shì),才能把外來(lái)光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢(shì),只有粒子的平衡態(tài)被打破,使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)(這樣情況稱(chēng)為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)),才能發(fā)出激光。儀器還配備 CCD 攝像機(jī),不僅具有實(shí)時(shí)數(shù)碼錄像功能,還能進(jìn)行數(shù)據(jù)量測(cè)、報(bào)告輸出等多種軟件功能 。香港激光破膜ZILOS-TK
激光二極管
激光二極管包括單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優(yōu)點(diǎn),是市場(chǎng)應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),但其輸出功率小(一般小于2mW),線(xiàn)性差、單色性不太好,使其在有線(xiàn)電視系統(tǒng)中的應(yīng)用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號(hào)。在雙向光接收機(jī)的回傳模塊中,上行發(fā)射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。 美國(guó)連續(xù)多脈沖激光破膜XYRCOS激光破膜儀能在胚胎操作中,可對(duì)胚胎透明帶進(jìn)行精確的削薄或鉆孔。
細(xì)胞分割技術(shù)發(fā)展方向
1.單細(xì)胞分割技術(shù):傳統(tǒng)的細(xì)胞分割技術(shù)往往是基于大量細(xì)胞的平均特征進(jìn)行研究,無(wú)法捕捉到單個(gè)細(xì)胞的異質(zhì)性。因此,發(fā)展單細(xì)胞分割技術(shù)對(duì)于深入理解細(xì)胞的功能和表型具有重要意義。
2.高通量分割技術(shù):隨著技術(shù)的發(fā)展,高通量分割技術(shù)可以同時(shí)處理大量的細(xì)胞,提高研究效率。這種技術(shù)可以應(yīng)用于大規(guī)模細(xì)胞分析、篩選和藥物研發(fā)等領(lǐng)域。
3.細(xì)胞分割與基因編輯的結(jié)合:細(xì)胞分割技術(shù)與基因編輯技術(shù)的結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生更加強(qiáng)大的研究工具。通過(guò)編輯細(xì)胞的基因組,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞分割過(guò)程的精確調(diào)控,從而深入研究分裂機(jī)制和細(xì)胞命運(yùn)決定等重要問(wèn)題。細(xì)胞分割技術(shù)是生物學(xué)研究中不可或缺的工具之一。通過(guò)研究細(xì)胞的分裂過(guò)程,我們可以更好地理解細(xì)胞的生命周期、細(xì)胞分化和細(xì)胞增殖等現(xiàn)象。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,細(xì)胞分割技術(shù)將在細(xì)胞生物學(xué)、*****和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。未來(lái),我們可以期待更加精確、高效的細(xì)胞分割技術(shù)的出現(xiàn),為生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)應(yīng)用帶來(lái)更多的突破。
導(dǎo)電特性圖7 激光二極管二極管**重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴T陔娐分校娏髦荒軓亩O管的正極流入,負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性。1·正向特性在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會(huì)導(dǎo)通,這種連接方式,稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱(chēng)為二極管的“正向壓降”。儀器通常配備自動(dòng)化系統(tǒng)和直觀的操作界面,操作人員能夠很快上手以便完成各種操作任務(wù)。
特色圖8 藍(lán)光激光二極管當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時(shí),發(fā)光機(jī)制主要是自發(fā)放射,光譜分散較廣,頻寬大約在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直徑的數(shù)量級(jí)就是幾個(gè)埃〉之間。但當(dāng)電流密度超過(guò)臨界值時(shí),就開(kāi)始產(chǎn)生振蕩,***只剩下少數(shù)幾個(gè)模態(tài),而頻寬也減小到30埃以下。而且,激光二極管的消耗功率極小,以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例,比較大的額定電壓通常低于2伏特,輸入電流則在15到100毫安之間,消耗功率往往不到一瓦特,而輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦特以上。激光二極管的特色之一,是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強(qiáng)弱。因?yàn)檩敵龉夤β逝c輸入電流之間多為線(xiàn)性關(guān)系,所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強(qiáng)弱,省掉昂貴的調(diào)制器,使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。激光破膜儀在透明帶打孔后,使用顯微操作針吸取或者擠壓胚胎均可以方便出去卵裂球。美國(guó)DTS激光破膜
通常集顯微觀察、激光切割、高精掃描于一體,通過(guò)顯微成像系統(tǒng),操作人員能清晰觀察到細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)。香港激光破膜ZILOS-TK
2·反向特性在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò),此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí),仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管,稱(chēng)為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會(huì)急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。激光二極管的注入電流必須大于臨界電流密度,才能滿(mǎn)足居量反轉(zhuǎn)條件而發(fā)出激光。臨界電流密度與接面溫度有關(guān),并且間接影響效益。高溫操作時(shí),臨界電流提高,效益降低,甚至損壞組件。香港激光破膜ZILOS-TK