Der 1535-nm-Mikrochip-Laser ist ein augensicherer Laser, der Erbium:Glas als Arbeitsmedium verwendet. Dieser Laser ist im Bereich kleiner Laserentfernungsmesser weit verbreitet und anerkannt. In jüngster Zeit hat die Verwendung dieses Lasers in tragbaren LIBS-Geräten (Laserinduzierte Plasmaspektroskopie) zunehmend Aufmerksamkeit in der Industrie erregt. Dieser Artikel analysiert kurz die Anwendungsperspektiven des 1535-nm-Lasers in der LIBS, indem er einige seiner Eigenschaften vorstellt und Vergleiche mit dem herkömmlichen 1064-nm-Laser anstellt.

Der 1535-nm-1-mJ-Laser von RealLight

1. Der 1535-nm-Laser weist im Wesentlichen folgende Eigenschaften auf:

Kleine Abmessungen: Am Beispiel des Lasers mit einer Ausgangsleistung von 1 mJ beträgt das Gewicht des Lasers weniger als 20 g.

Kompaktes Netzteil: Die Größe kann auf 20 x 40 mm begrenzt werden, mit niedrigem Betriebsstrom, wodurch es sich für Handgeräte eignet.

Breiter Temperaturbereich ohne TEC: Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 und 65℃.

TEM00-Strahl mit stabiler Energie.

Augensichere Wellenlänge: sicher in der Anwendung.

Produktparameter des RealLight-Lasers (1535 nm, 1 mJ & 1064 nm)

Handheld-LIBS-Geräte werden in rauen Außenumgebungen eingesetzt, die hohe Anforderungen an die Integration und das Volumen der Laser stellen. Die Eigenschaften dieses Mikrochip-Lasers bei 1535 nm sind für alle Anwendungsanforderungen optimal geeignet. Der Stromverbrauch ist extrem niedrig, da kein TEC benötigt wird. Er eignet sich daher ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Feldumgebungen.

2. Vergleich der spektralen Anregungsfähigkeiten von 1535-nm-Lasern

Für die LIBS-Detektion ist eine hohe Energiedichte unerlässlich. Dank seiner exzellenten Strahlqualität mit einem M²-Wert unter 1,3 lässt sich der 1535-nm-Mikrochip-Laser leicht fokussieren. Wird beispielsweise ein Laserstrahl mit einer Pulsdauer von 7 ns und einer Pulsenergie von 1 mJ auf einen Fokuspunkt mit einem Durchmesser von 0,1 mm fokussiert, erreicht die maximale Leistungsdichte 1,8 GW/cm², womit die Energieanforderungen für die LIBS-Anregung voll erfüllt sind. Die Abbildung unten zeigt den Spektralvergleich zwischen einem 1535-nm- und einem 1064-nm-Laser bei der Untersuchung von Messingproben. Aus dem Spektrenvergleich geht hervor, dass sich die Anregungsspektren der beiden Laser nicht unterscheiden.

Vergleich der spektralen Anregungseffekte der 1064-nm- und 1535-nm-Mikrochip-Laser von RealLight

3. Ergebnisse des 1535-nm-Mikrochip-Lasers, der bei der Detektion von Erzproben eingesetzt wurde.

Um die Anwendbarkeit von 1535 nm im Bereich der Leichtmetalle zu überprüfen, wurden Beryllproben mit einem 1535-nm-Laser mit einer Pulsenergie von 1 mJ bei einer Wiederholrate von 5 Hz getestet. Das Testspektrum ist wie folgt:

Die Testergebnisse von Beryllproben mit dem 1535-nm-1-mJ-Mikrochip-Laser von RealLight.

Zusammenfassend lässt sich anhand der Eigenschaften des Lasers und der tatsächlichen Messergebnisse feststellen, dass der 1535nm-Mikrochip-Laser breite Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der tragbaren und mobilen LIBS-Geräte bietet und den herkömmlichen 1064nm-Laser im Bereich der Prüfung von leichten Elementen ersetzen kann.

RealLight wurde 2010 gegründet. Es handelt sich um ein Hightech-Unternehmen, das sich auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von Diodenlasern, Mikrochip-Lasern, Lasern mit schmaler Linienbreite, Hochleistungs-Festkörperlasern sowie Laserdetektions- und Anwendungstechnologien spezialisiert hat. RealLight wird Anwender im Bereich der LIBS-Anwendung unterstützen.

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