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。激光破膜儀采用1480nm 的紅外線(xiàn)固態(tài)激光二極管 ,屬于 Class 1 級(jí)激光,確保了使用過(guò)程中的安全性。歐洲自動(dòng)打孔激光破膜慢病毒基因遺傳
工作原理播報(bào)編輯圖6 激光二極管晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程,產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。 [2]美國(guó)1460 nm激光破膜LYKOS細(xì)胞在破膜后仍能保持較高的活性和正常的生理功能,有利于后續(xù)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察和研究。
激光二極管的發(fā)光原理:激光二極管中的P-N結(jié)由兩個(gè)摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個(gè)平端結(jié)構(gòu),平行于一端鏡像(高度反射面)和一個(gè)部分反射。要發(fā)射的光的波長(zhǎng)與連接處的長(zhǎng)度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時(shí),電子通過(guò)結(jié)而移動(dòng),并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí),光子被釋放。這些光子撞擊原子,導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加,更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終,在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面,從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來(lái)。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動(dòng)連續(xù)多次。在光子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于雪崩效應(yīng),更多的原子會(huì)釋放更多的光子。這種反射和產(chǎn)生越來(lái)越多的光子的過(guò)程產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的激光束。在上面解釋的發(fā)射過(guò)程中產(chǎn)生的每個(gè)光子與在能級(jí),相位關(guān)系和頻率上的其他光子相同。因此,發(fā)射過(guò)程給出單一波長(zhǎng)的激光束。為了產(chǎn)生一束激光,必須使激光二極管的電流超過(guò)一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現(xiàn)為L(zhǎng)ED,發(fā)出非相干光。
***代試管嬰兒(invitrofertilization,IVF體外受精)解決的是因女性因素引致的不孕第二代試管嬰兒(intracytoplasmicsperminjection,ICSI單精子卵細(xì)胞漿內(nèi)注射)解決因男性因素引致的不育問(wèn)題第三代試管嬰兒(pre-implantationgeneticscreening/diagnosis,PGS胚胎植入前篩查)幫助人類(lèi)選擇生育**健康的后代試管嬰兒技術(shù)給不孕不育夫婦們帶來(lái)了希望,越來(lái)越多無(wú)法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒,并成功擁有了自己的寶寶??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),要想成功妊娠,健康胚胎很關(guān)鍵。而通過(guò)試管嬰兒方法獲得的胚胎有40-60%存在染色體異常,且隨著孕婦年齡越大,胚胎染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)越高。染色體異常是導(dǎo)致妊娠失敗和自然流產(chǎn)的主要原因。因此,健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步,所以植入前遺傳學(xué)篩查(PDS)技術(shù)開(kāi)始越來(lái)越受到重視。激光破膜儀工作原理通常是通過(guò)產(chǎn)生高能量密度的激光束,聚焦在特定的膜結(jié)構(gòu)上。
胚胎激光破膜儀的原理和優(yōu)點(diǎn)
胚胎激光破膜儀是一種專(zhuān)門(mén)用于胚胎研究的科學(xué)儀器,它采用激光技術(shù)來(lái)破膜,以便進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)和研究。相比傳統(tǒng)的玻璃針穿刺、Peizo機(jī)械打孔等方法,胚胎激光破膜儀具有以下優(yōu)點(diǎn):精確:激光打孔對(duì)細(xì)胞無(wú)擠壓,孔徑小,精確,消除了傳統(tǒng)方法引起的細(xì)胞胞質(zhì)外流等缺點(diǎn),顯著提高存活率。安全:微秒級(jí)脈沖有效保證胚胎安全,消除傳統(tǒng)取ICM細(xì)胞的弊端。高效:采用紅外激光,替代以前的紫外激光,消除了后者對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的光毒性,提高了操作效率。 軟件提供圖像和影像縮略圖,方便回放。上海激光破膜體細(xì)胞核移植
激光破膜儀可以通過(guò)鼠標(biāo)或腳踏板啟動(dòng)激光發(fā)射。歐洲自動(dòng)打孔激光破膜慢病毒基因遺傳
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?,電流只能從二極管的正極流入,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”。歐洲自動(dòng)打孔激光破膜慢病毒基因遺傳