Lasers for Spectroscopy

• 分子 & 原子分光
• ガスモニタリング
• 微量ガス分析
• レーザーによる燃焼診断

直接波長可変ダイオードレーザー吸収分光(TDLAS)は、気体成分の分析、分子および原子の性質を調べる目的に広く使われている手法です。気体に照射するレーザーの周波数(波長)を変化させると気体を通過した後のレーザーの出力に典型的かつ特徴的な"ディップ"が見られます。特定のレーザー周波数に固有の吸収線は、原子や分子の種類によって非常に特徴的であり、ディップの深さは原子や分子のガスの密度に関連しています。またガスの組成だけでなく、個々の成分の部分密度を測定することが可能です。原子や分子の高分解能分光はその内部構造の研究や物理学の検証にも広く活用されています。 

直接TDLASは感度に限界があり、吸収係数αをを1cmあたり約 10^-4 しか検出できません。。更に感度をあげるためにはレーザー光源を操作する必要があります。 高速周波数変調分光法には、高速周波数変調(最低検出係数 α ~ 10^-6 cm^-1)となり、キャビティエンハンスト分光法 (最低検出係数 α ~ 10^-8 cm^-1)　および キャビティリングダウン分光法 (最低検出係数 α < 10^-10 cm^-1)には周波数の安定化が必要となります。

作用スペクトル法、や光解離質量分析法は、前述の透過型分光法よりもさらに高感度です。作用スペクトル法は、単一分子の吸収スペクトルを測定するのに使われてきました。レーザーを分子の吸収特性に合わせると、分子結合を切断して分子イオンを発生させることができ、バックグラウンドの電場により、イオンは高感度電荷検出器に向かって加速されます。レーザーの波長を調整することにより、元の分子の吸収スペクトルが決定されます。

TOPTICA's offer for spectroscopy

トプティカ社の分光アプリケーションにおける最大の付加価値は、様々な波長の産業用/OEMグレードのレーザーとハイエンド研究用グレードのレーザーの両方を提供可能なことです。ハイエンド研究グレード用の半導体レーザーでは、市販品として最も幅広い波長域をカバーしていると自負しています。深紫外の205nm（時にはそれ以下）から中赤外の4000nm（THzシステムではそれ以上）にわたる広範なほぼすべての波長について、波長可変レーザーを御提供することが可能です。また多くのレーザーにおける発振線幅はユーザー毎に異なる分光アプリケーションの必須要件に合わせて細かく調整することも可能です。

さらに、高感度TDLAS法では、レーザー周波数の変調または安定化が必要です。トプティカ社のレーザーロッキングエレクトロニクスは、高速変調や光共振器へのロックなど、レーザ周波数を正確に制御するために設計されています。