ハイパワーキセノンアークランプ光源、液体ライトガイド付き

HTML Source EditorWord wrap

Click to Enlarge
Figure 1.1  これらの高出力光源にはキセノンショートアークランプが組み込まれており、その出力光は液体ライトガイドに結合して出射することができます。

Click to Enlarge
生データはこちらからダウンロードいただけます。
Figure 1.2  LLGの前で測定された高出力光源SLS603およびSLS605の典型的なスペクトルパワー分布。青い網掛け部分は出力光パワーの-10 dB帯域幅示しています。

特長

• 出力光スペクトル：380～780 nm
• 光は液体ライトガイド(LLG)に結合して出力
  • 適合するLLGが各光源に付属
  • LLGの入力端を熱電冷却素子(TEC)で冷却することでLLGを長寿命化
• 自動および/または手動制御で切り替えが可能な独立したシャッタ
• 電源ケーブル(日本国内用)が付属

アクセサリのオプション

• 交換用ランプ
• 顕微鏡のためのコリメート用アダプタ
• 追加のLLG

当社の液体ライトガイド付き高出力キセノンアークランプ光源SLS603およびSLS605は、波長範囲380～780 nmの光を安定に出力します。バルブからの出力光は液体ライトガイド(LLG)に結合することで均一化され、一様な強度の出射光が得られます。短波長側は380 nmまで出力し、生体イメージングで一般的に使用されるDAPI、FITCおよびTRITC用フィルターセットのスペクトルとも重なるため、これらの高出力光源は蛍光顕微鏡用に大変適しています。また、これらの光源の広いスペクトル幅は、ハイパースペクトルイメージング、内視鏡、あるいは検査などに使用するときに重要になる要素です。

前面パネルのつまみ/スイッチ類およびLCD画面を用いて、電源、光強度、シャッタ、外部トリガ入力の有効/無効などの全操作を行うことができます。背面パネルには、外部トリガとパワー変調信号の入力用BNC端子、モニタ出力用のBNC端子、およびPC制御用のUSBポートなどが付いています。 ソフトウェアGUI(「ソフトウェア」タブからダウンロード可能)を用いると、前面パネルと同じ機能をリモートで行うことができます。USBで接続してターミナルエミュレータを使用するか、あるいはお客様が作成されたプログラムを使用して、コマンドラインで操作することも可能です。

液体ライトガイド
高出力光源SLS603およびSLS605は、キセノンランプからの光をそれぞれ付属するコア径Ø3 mmまたはØ5 mmのLLGに結合するように設計されています(対応するLLGを適切に挿入しないと光源は動作しません)。LLGの利点としては、デッドスポットのない透過光が得られる、巻き付けることができる柔軟性がある、コアサイズが大きい、開口数が大きいといったことが挙げられます。詳細は「LLG」タブをご参照ください。Ø3 mmのLLGを用いるとより高い放射照度を得ることができ、Ø5 mmのLLGを用いるとより多くの光パワーを結合させることができます。ただし、Ø3 mmのガイドからの光を小さなスポットに集光することで、結果的にØ5 mmのガイドを使用するよりも大きな光パワーを顕微鏡に供給できる場合もあります。下記のコリメートアダプタを使用して、LLGの出射端面からの光を様々な顕微鏡に供給することができます。当社では、コア径Ø3 mmおよびØ5 mmのLLG用のLLG-SM1変換アダプタ(型番AD3LLG、AD5LLG)もご用意しております。

これらの高出力光源では熱電冷却素子でバルブに近接するLLG端の温度を制御し、LLGの長寿命化を行っています。また、光源内のランプは連続動作用として設計されています。頻繁にONとOFFの状態を繰り返すと寿命が大幅に短くなる可能性があるため、そのような使い方は避けるべきです。最適な性能を得るには、電源をONにした後、ランプが熱平衡に達するまで45分～1時間待つことをお勧めします。さらにランプの電源を頻繁にON/OFFにするのではなく、シャッタを使用して光をON/OFFにすることをお勧めします。光源からの出力光が不要なときには、シャッタを閉じることでLLGの寿命を延ばすこともできます。これは、シャッタによりLLGがランプのUV光にさらされる時間が低減するためです。ランプの出力光に含まれるUV光のLLGへの積算光量が増えると、LLG内での光の減衰量が増加(透過率が低減)します。LLGの透過率が用途に必要なレベル以下に低下した場合は交換が必要です。交換に際しては下記のLLGをお勧めします。これには黄色のバンドが付いており、その点だけが当社の標準的なLLGと異なっています。このバンドは、光源のLLGポートに差し込んだ時に、正しく装着できたかどうかを視覚的に判断できるガイドになっています。

Click to Enlarge
Figure 4.1  上の写真のように、マーキングリングの大部分がLLGポート内に入っていれば、LLGは正しく取り付けられています。

光源SLS603およびSLS605用の液体ライトガイド

LLG(液体ライトガイド)の液体コアは、UV光に長くさらされると徐々に透過率が低下します。キセノンランプの出力光スペクトルはUV域にまで及ぶため、それらの光源からの光の伝送に用いられるLLGは、使用するにつれて光の吸収率が大きくなります。LLGの透過特性が使用可能なレベル以下に低下したらLLGを交換してください。これはキセノンランプの製品寿命がくる前に発生します。光源からの出力光が不要なときは、シャッタを閉じてランプの光をLLGに結合させないことで、LLGの寿命を延ばすことができます。

LLGの出射端にあるダストキャップは、LLGからの強い光にさらされると燃える可能性があります。LLGを保護し、また安全にご使用いただくために、光源の電源を入れる前にダストキャップを取り外してください。

液体ライトガイドの取り付けおよび取り外し

光源SLS603には、当社のすべての標準的なØ3 mm液体ライトガイドが対応していますが、LLG03-4HまたはLLG3-xHのご使用をお勧めします。同様に光源SLS605には、当社のすべての標準的なØ5 mm液体ライトガイドが対応していますが、LLG05-4HまたはLLG5-xHのご使用をお勧めします。推奨している各LLGの片端には黄色の帯が付いており、これはLLGが光源に適切に接続できたかどうかを視覚的に判断するための目印になっています。黄色の帯が付いていないLLGを使用すると、光源に正しく接続されていることを確認しにくい場合があります。

LLGを接続するときは、Figure 4.1のようにLLGポートに挿入します。黄色の帯(マーキングリング)の大部分がLLGポート内に入っていれば、LLGが正しく挿入されていることになります。LLGを取り外すときは、「Release」スイッチを押し上げてLLGを引き抜きます。LLGポートにLLGが取り付けられると光源がそれを検知します。LLGが接続されていない時は光源のシャッタは閉じており、LLGが取り付けられるまで開けることはできません。これにより、お客様が光源からの強い出射光にさらされるのを防止しています。

LLGの先端を損傷から保護し、かつクリーンな状態を維持するために、露出しているLLGの先端にはダストカバーを付けてください。光源に挿入する前に、LLGの端部にグリースやホコリ、その他の汚れなどが付着していないことを確認してください。LLG端部のクリーニング方法については、下段のクリーニングに関するセクションをご覧ください。

液体ライトガイドの概要

Click to Enlarge
Figure 4.2  コア径Ø3 mm、長さ1.2 mのLLGの透過率データ(典型値)。青い領域は推奨動作波長範囲です。長さ1.2 m、1.8 m、2.4 mの液体ライトガイド間では、長さが変わっても非常に小さな差(＜2.3%)しか生じないと考えられます。

Click to Enlarge
Figure 4.3  コア径Ø5 mm、長さ1.2 mのLLGの透過率データ(典型値)。青い領域は推奨動作波長範囲です。長さ1.2 m、1.8 m、2.4 mの液体ライトガイド間では、長さが変わっても非常に小さな差(＜2.3%)しか生じないと考えられます。

離れた場所にある光源の出力光を、必要な場所に伝送することで実現される遮熱および除振の効果は、様々なアプリケーションにとって有用です。光源SLS603はコア径Ø3 mmの液体ライトガイド(LLG)に対応し、SLS605はコア径Ø5 mmのLLGに対応するように設計されています。LLGは柔軟性のあるライトパイプで、透明な無害の不燃性液体で満たされたポリマーチューブで構成されています。チューブの先端は溶融石英製のキャップで封止されており、光学端面としての役割も果たしています。LLGを通過した光はコア全体にわたって均一化され、強度が均一な光として出射されます。LLGを高出力の広帯域光源と組み合わせて使用した場合、以下のような利点があります：

• 均一な透過ビームが得られ、石英ファイバーバンドルの出射光に特徴的なデッドスポットがありません。
• LLGは巻いたり並べたりすることが可能で、同程度の径の石英ロッドが曲げると破損するのと対照的です。
• LLGでは大きなコアサイズと高い開口数が得られます。
• 可視域全体にわたり優れた透過率(Figure 4.2と4.3参照)を有します。

光源SLS603またはSLS605と組み合わせて使用するときは、LLGのガスケットが長時間にわたって45 °C以上にはならないようにし、また1時間以内でも60 °を超えないようにしてください。ガスケットは、Figure 4.6の写真のように、継手部分におけるクロム金属から黒色部分への変化で示されています。LLGは温度-5 °C～35 °Cの間で動作するように設計されています。光源SLS603およびSLS605は、バルブ近くのLLG端部の温度をモニタし、熱電冷却素子とファンを用いてLLG端部を冷却し、必要に応じて光源の電源を落として高くなりすぎた温度からLLGを保護します。高温になると液体内に気泡が発生し、LLGの透過特性が低下します。ガスケットの温度が45 °C～60 °Cでその持続時間が1時間以内の場合、冷却すれば気泡は液体に再び吸収されます。冷却時間は30分以上をお勧めします。ガスケットの温度が60 °Cを超えると、LLGに恒久的なダメージを与える場合があります。液体中の気泡はLLGの透過特性に重大な悪影響を及ぼします。また、高温によりガイドの様々な構造コンポーネント間の気密性が低下し、構造的な損傷の原因になる場合があります。

LLGは柔軟性がありますが、最小曲げ半径の制限もあります。各LLGの最小曲げ半径についてはTable 4.4をご覧ください。チューブを最小曲げ半径の仕様値よりもきつく曲げると、チューブに恒久的なねじれが生じます。

紫外(UV)光への露光による透過率の低下: LLG内の液体は、UV光に長くさらされると徐々に透過率が低下します。キセノンランプのスペクトルはUV域にまで及ぶため、光源SLS603およびSLS605に取り付けて使用されるLLGは、使用するにつれて減衰量が大きくなります。透過特性が使用可能なレベル以下に低下したら、LLGを交換してください。

液体ライトガイド端面のクリーニング: LLGを構成する溶融石英、PTFEおよび金属(アルミニウム、クロムメッキ真ちゅう、またはステンレススチール)は、一般的なクリーニング用溶剤に耐性があります。しかし、LLGの先端を溶剤に浸したり、溶剤が大量にしみこんだパッドでクリーニングしたりするのは避けてください。先端を溶剤に浸すと、石英製の端面とポリマーチューブの接合部に溶剤が染み込んで、ガイドが損傷する恐れがあります。溶剤をつけて拭き取っても端面から異物を除去できない場合は、かみそりの刃を使用してそっと落としてください。その際は、溶融石英ガラス端面のエッジを削らないようにご注意ください。

Figure 4.5  端部の外形図。左側が端面。

Figure 4.6  LLGの先端部。主要な寸法のラベルが記載されています。

SLS60x1用GUIソフトウェア

SLS60x用ソフトウェアのGUIでは、強度調整、光源のON/OFF、シャッタの開閉、背面パネルポートのアクティブ化/非アクティブ化など、前面パネル上のほとんどの機能を操作することができます。