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)?!抵g。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。激光破膜儀軟件擁有圖像獲取、圖像自動(dòng)標(biāo)記、實(shí)時(shí)和延時(shí)視頻拍攝、綜合報(bào)告。上海一體整合激光破膜XYRCOS
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)連續(xù)多脈沖激光破膜囊胚注射1480nm大功率Class 1安全激光,脈沖1至3000微秒可調(diào)。
半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu):垂直于PN結(jié)面的一對(duì)平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面,也可以是經(jīng)過(guò)拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對(duì)粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當(dāng)半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時(shí),會(huì)削弱PN結(jié)勢(shì)壘,迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū),空穴從P區(qū)經(jīng)過(guò)PN結(jié)注入N區(qū),這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會(huì)發(fā)生復(fù)合,從而發(fā)射出波長(zhǎng)為λ的光子,其公式如下:λ = hc/Eg ⑴式中:h—普朗克常數(shù); c—光速; Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱(chēng)為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過(guò)半導(dǎo)體時(shí),一旦經(jīng)過(guò)已發(fā)射的電子—空穴對(duì)附近,就能激勵(lì)二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱(chēng)為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會(huì)形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說(shuō)對(duì)某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí),就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的原理。
激光破膜儀在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的其他應(yīng)用
除了在輔助生殖技術(shù)中的應(yīng)用,激光破膜儀還具有以下醫(yī)學(xué)應(yīng)用:?***殺菌?:激光可以加快局部血液循環(huán),****防御,抑制細(xì)菌等病原體繁殖?34。?促進(jìn)傷口愈合?:刺激細(xì)胞活性,改善微循環(huán),降低***風(fēng)險(xiǎn)?34。?緩解疼痛?:通過(guò)刺激神經(jīng)末梢釋放鎮(zhèn)痛物質(zhì),減輕疼痛?34。?改善局部血液循環(huán)?:激光能量穿透皮膚,調(diào)節(jié)血管功能,增加血流量?34。?美容護(hù)膚?:利用激光刺激膠原蛋白再生,改善皮膚質(zhì)量?34。 在關(guān)鍵參數(shù)方面,其激光功率可達(dá) 300mW 目標(biāo)處,且功率穩(wěn)定可靠。
激光破膜儀的優(yōu)勢(shì)
1.提升胚胎發(fā)育潛能:激光破膜儀有助于囊胚克服孵化前的結(jié)構(gòu)性阻力,使胚胎內(nèi)外的代謝產(chǎn)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠順利交換,從而提升胚胎的發(fā)育潛能。
2.節(jié)省胚胎能量:通過(guò)輔助孵出,激光破膜儀降低了囊胚擴(kuò)張和孵化所需的能量,節(jié)省了活力較差的胚胎在孵化過(guò)程中的能量消耗,提高了移植成功的概率。
3.促進(jìn)胚胎與子宮內(nèi)膜同步發(fā)育:激光破膜儀幫助胚胎提前孵化,使其能夠更早地與子宮內(nèi)膜接觸,從而實(shí)現(xiàn)胚胎和子宮內(nèi)膜的同步發(fā)育,更有助于妊娠成功。激光破膜儀的適用情況激光破膜儀并非***適用,而是針對(duì)特定情況的一種輔助手段。如反復(fù)種植失敗、透明帶厚度超過(guò)15口m、女方年齡≥38歲等情況,可以考慮實(shí)施輔助孵化。然而,對(duì)于大部分群體而言,并不需要輔助孵化,也不會(huì)影響胚胎的著床成功率。 可幫助胚胎更好地從透明帶中孵出,提高胚胎的著床率和妊娠率。上海自動(dòng)打孔激光破膜發(fā)育生物學(xué)
胚胎活組織檢查時(shí),可利用激光精確獲取胚胎部分組織用于遺傳學(xué)分析,且不影響胚胎后續(xù)發(fā)育。上海一體整合激光破膜XYRCOS
第三代試管嬰兒的技術(shù)也稱(chēng)胚胎植入前遺傳學(xué)診斷/篩查 [1](PGD/PGS) [1],指在IVF-ET的胚胎移植前,取胚胎的遺傳物質(zhì)進(jìn)行分析,診斷是否有異常,篩選健康胚胎移植,防止遺傳病傳遞的方法。檢測(cè)物質(zhì)取4~8個(gè)細(xì)胞期胚胎的1個(gè)細(xì)胞或受精前后的卵***二極體。取樣不影響胚胎發(fā)育。檢測(cè)用單細(xì)胞DNA分析法,一是聚合酶鏈反應(yīng)(PCR),檢測(cè)男女性別和單基因遺傳病;另一種是熒光原位雜交(FISH),檢測(cè)性別和染色體病。第三代試管嬰兒技術(shù)可以進(jìn)行性別選擇,但只有當(dāng)子代性染色體有可能發(fā)生異常并帶來(lái)嚴(yán)重后果時(shí),才允許進(jìn)行性別選擇。本質(zhì)上,第三代試管嬰兒技術(shù)選擇的是疾病,而不是性別。上海一體整合激光破膜XYRCOS
激光二極管內(nèi)包括兩個(gè)部分:***部分是激光發(fā)射部分(可用LD表示),它的作用是發(fā)射激光,如圖12中電...
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