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1. 200 300 400 500 600 700 800 800 Krypton Emission Spectrum Relative Laser Output Power Ps A na e eS d de DUO me Lm 2e d o tog me n 285 i d 200 300 400 500 600 700 800 800 Wavelength nm Principio de gera o de luz um feixe de alta qualidade gerado pela estimulacao de atomos de material adequado numa cavidade laser Esta consiste num tubo selado contendo o material a ser excitado que por sua vez excitado por outro laser um l mpada de flash ou uma fonte de alta voltagem seguida de um controle cuidadoso de corrente constante Nestas condi es podem ocorrer absor o emiss o espontanea e emiss o estimulada Para emissao estimulada um atomo excitado deve colidir com um f ton de alta energia e ent o val emitir outro f ton de mesma polariza o fase e frequ ncia ou mesmo Al m disso a emiss o estimulada deve se sobrepor absor o e emiss o espont nea se a popula o de tomos em estado excitado for majorit ria Isto resulta numa amplifica o da luz original A chave da efici ncia dos laseres garantir que emiss o estimulada se sobreponha aos 2 outros fen menos Numa das extremidades da cavidade h um espelho altamente refletivo e no outro um refletor com transmiss o parcial e um orif cio para sa da do feixe Shielding Tube Flash Tube Reflecting Laser beam Mirror To power supply http micro magnet fsu edu primer2. Dura o de 2000 h x 200 de HBO Custo aprox US 2 hora de uso 2000 horas de uso Seguras admitem filtros de excita o no caminho ptico Metal Halide Lamp Energy Conversion Percentages Radiation Losses from Bulb and Electrode Connections 15 Resistive Heating Resistive Heatin Foil and Electrodes 5 Foil gt oo Emission Visible Emission 710 Emission 720 f 45 4 Metais e Haletos e Elementos utilizados Terras raras lantan deos Dispr sio Dy do grego dysprositos dificil de obter T lio a cidade m tica de Thule e ou H lmio Ho a designacao latinizada da cidade de Estocolmo cidade natal de um dos seus descobridores Assim como nas l mpadas de W uma camada de Haletos Br nas paredes internas que regeneram os metais L mpadas de Haletos met licos metal halide Espectro x HBO gt Metal Halide Arc Lamp Spectral Distributi ution e 8 Spectral Intensity W sr nm 1000cd L mpadas de Haletos met licos metal halide Metal Halide Lamp Anatomy Power Z si Elliptical Quartz Connections Reflector Molybdenum PA Anode Base Flange Metal Halide Figure 6 GN Pin Electrode Coil Electrode Metal Halide Arc Discharge Reflector Lamp Leg Total minous Luminous Thermal Infrared ciotical Flux lux of the Filter Diss
3. L mpadas laseres Ilumina o de amostras no microsc pio Spectra From Common Sources of Visible Light 200 gt qo e Relative Energy 50 Visible Light Spectrum lt Ultraviolet Infrared TT htanlalaa a l 0 400nm 500nm 600nm T nm 400 500 600 700 Wavelength Nanometers Figure 3 Luz solar espectro bem conhecido e bem focalizado por m irreprodutivel imprevisivel e incontrol vel Parametros a serem considerados na ilumina o 1 Estabilidade e confiabilidade para experimentos de 3D ou AD durante muitas horas e durante os intervalos 2 Qualidade do feixe de luz a qualidade pticas do feixe de luz determina a precisao da excitacao de nosso probe EM DIC por exemplo irregularidade atrav s do campo pode resultar em um BG que talvez nao possa ser distinguido do sinal da amostra A qualidade do feixe tamb m determinar quao bem ela poder ser focalizada em nossa amostra Idealmente nossa fonte deve prover ilumina o uniforme atrav s de toda a abertura num rica do condensador Na pr tica com l mpadas de Arco Hg Xe isso n o ocorre mas pode ser corrigido com um expansor de feixe 3 Ruido Para t pida aquisicao de imagens ou quando baixos n veis de ilumina o s o necess rios ru do varia es na pot ncia reduz contraste e resolu o Sinais de baixa frequ ncia podem afetar a aquisi o de sinais biol gicos Flutua es de ru do s o indes
4. as de halog nio tem estes elementos misturados ao g s Estabilidade e confiabilidade adequadamente utilizadas s o extremamente est veis e adequadas p luz vis vel Qualidade do feixe Baixa sem colimacao raios n o paralelos Ruido Baixo desde que fonte seja estabilizada Intensidade Adequada para m todos de contraste de rotina campo claro contraste de fase e DIC A cont nuo entre 300 e 700nm Intensidade baixa em A curtos sendo inadequada para excita o de fluorocromos M todo de envio e alinhamento Geralmente enviada amostra atrav s de um coletor de vidro um condensador e at K hler cole o filtragem e focaliza o devem ser adequados e otimizados Custo baixo dura 50 100 horas Opera o Seguran a N o deve ser manuseada diretamente e somente quando fria Se quartzo tocado com dedos deve ser limpo c lcool e seco para evitar contamina o que reduz o tempo de vida da l mpada Lampadas de Arco Arc lamps HBOs Figure 8 HBO Mercury Burner Relative Spectral Radiation Figure 7 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Wavelength gt Principio da gera o de luz utilizam descarga entre dois eletrodos para excitar ou Xe atomos que entao emitem um espectro caracteristico de luz Estas lampadas emitem luz quando iniciadas com uma alta voltagem seguida de corrente constante Estabilidade e confiabilidade s o menos est veis que W lamps pela r pida res
5. ej veis 4 Comprimento de Onda 4 3 fatores 1 Varia o de cor tempo visualiza o do probe c tempo n o deve ser vari vel 2 Faixas espectrais dispon veis e 3 Intensidade nestas faixas para escolha da fonte de ilumina o adequada ao probe mediante uso de filtros 5 Brilho al m da intensidade em determinado a pot ncia final da fonte de iluminac o pode ser importante para determinar a qualidade de ilumina o em sistemas de point scanning 6 M todo de envio alinhamento a qualidade de luz que incide na amostra o que realmente conta Portanto cole o filtragem e focaliza o devem ser adequados e otimizados 7 Custo e seguran a na opera o o custo vai sef determinado n fatores tempo de uso re 2 condicionamento etc Seguran a opera o manuten o deve ser sempre observada laseres e Lampadas de Tungst nio W e Haletos incandescent Light Sources Figure 3 n Tungsten Lamp Illumination Spectrum Relatvie Intensity N 200 300 400 500 600 700 800 A nm Wavelength A luz gerada por tomos excitados pelo filamento aquecido num ambiente de g s inerte e baixa press o que se desprendem do filamento e incidem no envelope de vidro Neste envelope de quartzo impregnado com haletos Br I estes combinados com W evaporado redepositam o W no filamento e regenerando o haleto aumentando a estabilidade e tempo de vida L mpadas chamad
6. ipated R ector by Filter Microscope DU a i E gt i lt x Liquid Illumination E ht Optica uide ca IR is Lamp Reflections Focal Length IR Figure 2 Housing das L mpadas de Haletos met licos IR UV Metal Halide Metal Halide Cutoff Liquid Light Lamphouse Lamp Filter Guide Input Anatomy Lam aa onnection Socket TRE Guide Tubing Lamp Side Socket Plug Figure 7 Lamphouse Cooling Fan Line Power Transformer Guia para luz com meio liquido Liquid Light Guides for Optical Microscopy Liquid Light Guide Cutoff Filter Spectral Profile Liquid Light Guide Anatomy 100 1 Light Guide Greg ES Coupler E Glass 8 Plug 60 Total Internal Reflection c Cladding g 2 40 Housing 20 Liquid b E Medium Flexible 200 400 600 800 1000 1200 1400 Tubing Wavelength nm Terminal 7 Pins Figure 7 d Y Katie White Light Emitting Diode Epox Dom Anatomy p Bondin Bonding Phosphor Waves Wire g Lead Frame Ve 1 Diode Reflector Cup Anode Cathode Figure 1 e LEDs t m baixo consumo de energia 1 a 3 volts a 10 100 miliamperes longa vida til sendo portanto excelentes fontes de luz branca para microscopia LEDs L mpadas incandescentes est o em uso ha mais de 100 anos e persiste essencialmente como foi criada Fon grato gravador de fita VHS mime grafos foram s
7. java lasers simplelaser index html Qualidade do feixe de luz laseres sao desenhados para satisfazer uma necessidade simples intensidade sto conseguido por que o feixe colimado i e os raios de luz sao virtualmente paralelos Isto poss vel porque a frente de onda emergindo do laser virtualmente plana ie todos os pontos atrav s do feixe est o em fase ou sao coerentes Al m da coer ncia espacial os laseres tem alto grau de coer ncia temporal ie uma fase constante em cada parte do feixe Formatos de ondas radia o eletromagn ticas Waveforms of Electromagnetic Radiation States X x Monochromatic Linearly Coherent Collimated Polarized Polychromatic x x Div ergent Nonpolarized Noncoherent Figure 4 O Laser de Arg nio Hard E ens rewster Magnet Wind Coolant naow Return A Alumina Ceramic amas 5 77 TT d d X ir ILA r TITIL 1 777 E v al Electrode Laser Beam Segments Hard Sealed Cathode Ga D Brewster Electrode Assembly Window Vent Holes Tungsten Figure 8 Disk on Shield http micro magnet fsu edu primer java lasers argonionlaser index html O Laser de Diodo 405nm e 561nm Diode Laser Anatomy Therm Electric Laser Collimating Laser Housing Elliptical Semiconductor Cooler Gizir Lens System Laser La
8. posta s flutua es na pot ncia aplicada S o sempre ativadas c transformador DC que reduz tu do e alinhamento no soquete camara sem vibrac o garante vida mais longa A performance decai muito se lampada desligada e re ligada ainda quente esperar pelo menos 15 minutos p esfriar Qualidade de Feixe Feixe pequeno que geralmente n o ilumina todo o campo em geral tem expansor de vidro no housing Ruido em geral baixo depende da fonte de DC Aumenta c tempo A tem espectro constante de 300 a 700nm picos no tem mais emissao no UV Brilho Hg 100 W 3 4x gt Xe 75w M todo de envio e alinhamento a qualidade de luz que incide na amostra que realmente conta Filtros de IR e defocuse para aumentar area de iluminacao alinhamento importante Custo approx US 1 por hora de uso 200 horas de uso Seguran a na Operacao Quando ligadas geram pressao interna elevada devem ser tratadas com cuidado A pressao e portanto risco de quebra persistem em lampadas de Xe mesmo quando frias Cuidado com radia o UV calor durante opera o e manuten o Devido alta voltagem necess ria para acionar as l mpadas quantidades importantes de radia o de r dio frequ ncia s o geradas que podem interferir com equipamentos sens veis como computadores L mpadas de Haletos metalicos metal halide Substitutas das HBOs Necessitam fibra aquosa para transporte
9. r cargas negativas n type region a outra por cargas positivas p type region Quando suficiente voltagem aplicada s conex es fluem el trons corrente atrav s da jun o de n para p onde os el trons lt combinam se com cargas positivas Cada evento associado com uma redu o de energia que pode liberar um quantum de energia eletromagn tica na forma de f ton A frequ ncia e cor dos f tons emitidos caracter stica do material do semicondutor e diferentes cores podem ser geradas alterando se a composi o do semi condutor do chip http micro magnet fsu edu primer java leds basicoperation index html Light Emitting Diode Color variations Wavelength Semiconductor Hanometers Composition Infrared 880 GaAlAs GaAs Ultra Red 550 super Red 633 AlGalnP Super Orange 612 AlGalnP Orange 605 Ga4sP GaP Yellow 505 GaAsPGaP Incandescent White Pale White 6500K CT InGaH Cool White 8000 CT Pure 555 Super Blue 470 Blue Violet 430 Gah Sic Ultraviolet 395 Color Hame CT InGaH Sic Normalized Intensity 100 80 20 LEDs em fluoresc ncia Spectral Profiles of LEDs for Fluorescence Microscopy 400 450 500 550 600 650 Wavelength nm 700 Laseres light amplification by stimulated emission of radiation 514 5 Figure 5 Argon Emission Spectrum 363 8
10. ser Diode Ser Protective Window Anamorphic Shutter mamak gt Heat Sink Prism System Diode Control Housing Electronics Vents 2X Expansion Output Beam Heat ES Sink S 1 DX E Input Beam Bonding Metallic Prism Orientation Een ri Particles Activate Shutter Monitor di Y Figure 4 Base http micro magnet fsu edu primer java lasers diodelasers index html Apontadores Laser de Diodo 635 nm e 520 nm d 2 geo LD Driver LO Module Typical Red Laser Pointer Battery Pump LD Driver DPSS Laser Module Typical Green Laser Pointer Comparison of Red and Green Laser Pointer Complexity http www repairfaq org sam laserstr htm Estabilidade e confiabilidade depende de diversos fatores manuten o alinhamento sofistica o dos controles e deteriora o natural dos componentes Manuten o de temperatura e resfriamento ap s t rmino da opera o Ar Kr pelo menos 15 minutos N o se deve ligar desligar c frequ ncia Brilho Qualidade do feixe permitem excelente ilumina o pontual de alta intensidade Custos iniciais entre US 1 a US 10 por hora Recondicionar o tubo e re alinhar podem resultar em 60 to custo de um laser novo
11. ubstitu dos por sistemas digitalizados LEDs vermelhos e verdes existem em equipamentos eletr nicos h 20 anos e nos anos 90 foram desenvolvidos LEDs azuis Nobel 2014 e brancos e LEDs mais potentes que emitem em diferentes t m sido produzidos em crescimento vertiginoso LEDs j est o substituindo as l mpadas incandescentes Aprox 10 dos sem foros vermelhos nos EUA foram trocados por LEDs vermelhas Seu custo inicial se paga em 1 ano uma l mpada LED de 10 25 W pode ser usada no lugar de uma de 50 150W que necessita ainda filtro vermelho longevidade dos LEDs tem levado sua utiliza o em aeroportos ilumina o p blica etc No Brasil a substitui o acelerada tamb m Doping of the Silicon Semiconductor Lattice Group V Group Ill Element Geste Ze n n type p Silicon Atoms Tetrahedral Figure 2 C O LED b sico consiste de uma jun o entre 2 materiais semi condutores diferentes n e p Quando uma voltagem suficiente aplicada produz uma corrente e cargas negativas e positivas s o recombinadas num processo acompanhado de emiss o de luz O elemento b sico do LED equivalente a um chip de semicondutor montado sobre uma capsula refletora apoiadas em conectores de chumbo envolvidas em uma lente de r gido Uma das 2 regi es semicondutoras que cont m a jun o entre os 2 elementos dominada po
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