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CFR400

分类：激光器模块和系统

厂家： Quantel laser by LUMIBIRD

产地：法国

型号： CFR 400

更新时间： 2024-08-27T18:54:42.000Z

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266 nm - 1.57 µm, Pulsed Nd:YAG Laser for Ablation & PIV Applications

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概述

Quantel Laser by Lumibird的CFR 400是一种紧凑型脉冲灯泵浦Nd：YAG激光器，工作波长为1064、532、355、266和1570 nm.它提供65-400mJ的脉冲能量，脉冲间能量稳定性为2.5%。该调Q激光器的最大脉冲宽度为13ns，重复频率为10-20Hz.它产生的光束直径高达7 mm，光束发散度高达12 mrad，指向稳定性为100μrad.CFR 400具有电动可变衰减器和高斯或多模谐振器。它有一个5000万次的灯寿命，使它免受灰尘，振动和学校的硬碰撞。该激光器需要100至240 V的交流电源，并消耗10 A的电流。它采用带有独立控制单元的激光头模块，是烧蚀、光谱、荧光、粒子成像测速（PIV）和泵浦应用的理想选择。

参数

技术 / Technology : Q-Switched Laser, Solid State Laser
应用 / Application : Ablation, Spectroscopy, Fluorescence, Particle Imaging Velocimetry (PIV), Pumping
增益介质类型 / Gain Medium Type : Solid State (Crystal / Glass)
激光增益介质 / Laser Gain Medium : Nd:YAG Laser

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一种用于病原体快速检测的激光诱导击穿光谱集成侧向流动试纸条（LIBS-LFS）传感器
病原体检测侧向流动试纸条激光诱导击穿光谱 AgxAuy双金属纳米粒子金黄色葡萄球菌

将新型读出方法与成熟分析仪器相结合，可推动分析科学的创新方法学发展。本研究通过整合超高灵敏度元件分析技术——激光诱导击穿光谱（LIBS）与侧向流动试纸条（LFS），构建了一种新型传感平台。选用AgxAuy双金属纳米颗粒（AgxAuyBNPs）作为标记物，通过检测LFS测试线（T线）的银（I）信号实现最优定量性能。在病原体检测的典型应用中，该LIBS-LFS传感器可在10分钟内实现1.6 cfu mL-1的金黄色葡萄球菌（S. aureus）检测限，性能优于常规方法。值得注意的是，AgxAuyBNPs用于可视化及LIBS分析的信号具有稳定性，在检测完成后试纸条保存长达13天仍可读取，展现出长期数据保存潜力。这种LIBS与LFS的结合为集成化纳米/分析器件提供了新思路，可广泛应用于多种场景。
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基线扣除对激光诱导击穿光谱数据的影响
基线校正激光诱导击穿光谱背景扣除 LIBS 检测限信噪比

激光诱导击穿光谱获取的谱图既包含有价值的分析物信号，也含有源自多种因素的非期望背景信号。后者通常通过信号采集的门控技术进行部分抑制，或在数据处理阶段进行数值处理。这种数值处理可能因采用方法不同而导致信息丢失或引入光谱伪影。因此，背景扣除会显著影响LIBS数据的单变量与多变量分析。虽然近期已针对多元LIBS分析研究比较了多种基线校正方法，但其对LIBS数据的影响尚未明确。本研究旨在阐明数值背景估算与扣除对LIBS数据的影响，具体从信噪比法估算的检测限、以及根本不同的背景估算算法（多项式拟合、启发式估算、小波平滑和非参数建模）等角度展开。研究发现存在一个阈值门延迟值，超过该值后必须谨慎处理光谱背景的数值计算。此外还发现，最佳测量参数选择及能获得最优结果的发射谱线选取，均取决于预定的光谱处理方案。
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基于卷积神经网络的时间分辨激光诱导击穿光谱土壤钾元素检测
土壤钾（K）时间分辨激光诱导击穿光谱（LIBS）卷积神经网络（CNNs）定量检测

传统激光诱导击穿光谱（LIBS）的技术瓶颈之一在于基体效应导致定量检测困难。为解决这一问题，本文研究了时间分辨LIBS与卷积神经网络（CNNs）的结合以提升土壤中钾（K）的测定精度。时间分辨LIBS包含波长和时间两个维度的信息：波长维度光谱显示元素特征发射谱线，时间维度光谱呈现等离子体衰减趋势。提取766.49 nm发射线的LIBS强度一维数据与钾浓度关联时，因非均质土壤的基体效应仅获得较差的相关系数R²c=0.0967。针对波长维度，采用人工神经网络（ANN）分析传统LIBS二维数据，获得R²v=0.6318和RMSEv=0.6234；针对时间维度，采用ANN分析时间衰减LIBS二维数据，获得R²v=0.7366和RMSEv=0.7855。这些较高的决定系数表明，波长维度的非钾发射谱线与时间维度的光谱衰减均可辅助钾的定量检测。但由于校准样本有限，二维模型出现过拟合。通过CNNs分析时间分辨LIBS的三维数据（同时提取并整合波长与时间维度信息），最终获得优异结果R²v=0.9968和RMSEv=0.0785。时间分辨LIBS的CNNs分析能有效提升土壤钾含量测定精度。
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光电信息科学与工程实验方案
1. 实验设计与方法选择：本研究将激光诱导击穿光谱（LIBS）与侧向流动试纸条（LFS）技术结合用于病原体检测。采用AgxAuy双金属纳米粒子（AgxAuyBNPs）作为定量分析标记物。 2. 样本选择与数据来源：以金黄色葡萄球菌（S. aureus）为模式病原体，在营养肉汤中培养保存。 3. 实验设备与材料清单：包括透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）、紫外-可见分光光度计（UV-vis）和电感耦合等离子体质谱（ICP）用于AgxAuyBNPs表征；LIBS系统包含激光器、光谱仪、高精度三维平台及数字信号延迟发生器。 4. 实验流程与操作步骤：通过将金黄色葡萄球菌与AgxAuyBNPs-Ab1混合物滴加至样品垫，经洗涤干燥后，采用LIBS分析T线上AgxAuyBNPs的信号实现S. aureus检测。 5. 数据分析方法：通过328.0 nm处银元素（Ag I）的LIBS强度实现金黄色葡萄球菌的定量检测。
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测控技术与仪器实验方案
{"实验设计与方法选择": "本研究采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术，通过调节门延迟获取不同背景强度的光谱。对这些光谱应用四种不同的背景扣除算法，以评估其对分析结果的影响。", "样品选择与数据来源": "使用高度均匀的铝标准样品（德国柏林联邦材料研究所EB316号），该样品含有已知浓度的硅、铜、锰和铁元素。", "实验设备与材料清单": [{"名称": "Nd:YAG激光器", "型号": "CFR 400", "品牌": "Quantel", "功能": "产生高能激光脉冲用于等离子体激发", "参数": ["波长532 nm", "脉宽10 ns", "单脉冲能量40 mJ"]}, {"名称": "中阶梯光栅光谱仪", "型号": "EMU 65", "品牌": "Catalina Scientific", "功能": "对等离子体发射光谱进行分光解析", "参数": ["波长范围240-940 nm", "分辨率6000"]}, {"名称": "电子倍增CCD相机", "型号": "Falcon Blue", "品牌": "Raptor Photonic", "功能": "记录分光后的光信号", "参数": []}], "实验流程与操作步骤": "通过调节门延迟在不同强度背景下测量样品光谱，每个门延迟条件下采集25组来自样品新测试点的光谱数据，随后采用四种背景扣除算法处理这些光谱。", "数据分析方法": "从检测限、信背比及背景相对标准偏差三个维度评估背景扣除对LIBS数据的影响，通过洛伦兹线型拟合发射谱线计算相关指标。"}
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精密仪器实验方案
1. 实验设计与方法选择：开发了基于线性光纤束收集系统的升级同轴激光诱导击穿光谱（LIBS）系统，用于测量真空条件下钽表面的氢滞留量。通过不同延迟时间同步实现了对LIBS等离子体不同空间位置的空间分辨率测量。 2. 样品选择与数据来源：使用纯钽样品，将其安装在真空腔室内的二维XY压电平台上。 3. 实验设备与材料清单：采用纳秒脉冲Q开关Nd:YAG激光器（CFR200，Quantel）、高分辨率光谱仪（Shamrock 750，Andor）搭配门控ICCD相机（iStar 340，Andor），以及数字延迟/脉冲发生器（DG645，Stanford）。 4. 实验流程与操作步骤：将激光聚焦于样品表面产生LIBS等离子体，发射光经透镜收集并通过抛物面镜反射至光纤束，最终耦合至光谱仪。 5. 数据分析方法：分析了LIBS等离子体中氢强度的时间和空间动态特性，并通过玻尔兹曼法测定电子激发温度。
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厂家介绍

Lumibird是领先的激光专家之一。该集团在三大关键技术（固态激光器、激光二极管和光纤激光器）方面拥有50年的经验和专业知识，为工业（制造业、激光雷达传感器）、科学（实验室和大学）、医疗（眼科）和国防市场设计、制造和销售高性能激光器。Lumibird（前身为Quantel-Keopsys Group）是泛欧证券交易所（Euronext Stock Exchange）的成员，拥有800名员工。凭借在法国和美国的开发和制造设施，以及强大的全球销售和服务网络，该集团服务于全球客户群。

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