Type a search term to find related articles by LIMS subject matter experts gathered from the most trusted and dynamic collaboration tools in the laboratory informatics industry.
Laser – urządzenie emitujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni, wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej. Nazwa jest akronimem od (ang.) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania[1]. Promieniowanie lasera jest spójne, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. W laserze łatwo jest otrzymać promieniowanie o bardzo małej szerokości linii emisyjnej[a], co jest równoważne bardzo dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma. W laserach impulsowych można uzyskać bardzo dużą moc w impulsie i bardzo krótki czas trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).
Zasadniczymi częściami lasera są: ośrodek czynny, rezonator optyczny, układ pompujący. Układ pompujący dostarcza energię do ośrodka czynnego, w ośrodku czynnym w odpowiednich warunkach zachodzi akcja laserowa, czyli kwantowe wzmacnianie (powielanie) fotonów, a układ optyczny umożliwia wybranie odpowiednich fotonów.
Oddziaływanie promieniowania z materią można wyjaśnić za pomocą trzech zjawisk: pochłaniania fotonów (absorpcji), emisji spontanicznej oraz emisji wymuszonej fotonu. Foton wyemitowany w wyniku emisji wymuszonej ma taką samą częstotliwość i polaryzację jak foton wywołujący emisję. Przykładowy foton wzbudzający musi mieć energię równą energii wzbudzenia atomu ośrodka. Atomy w stanie podstawowym pochłaniają takie fotony. Gdy w ośrodku jest więcej atomów w stanie wzbudzonym niż w stanie podstawowym, zachodzi inwersja obsadzeń poziomów energetycznych. Stan wzbudzony jest stanem metastabilnym, co zapewnia magazynowanie energii do czasu wyemitowania jako wiązki laserowej i jest warunkiem funkcjonowania urządzenia.
Atomy niektórych pierwiastków mają poziomy energetyczne, na których elektron pozostaje znacznie dłużej (kilkaset μs, kilka ms). Wskutek pobudzania zewnętrznym polem elektrycznym elektrony w atomach przechodzą do stanu metatrwałego, wytwarzając inwersję obsadzeń, która zapewnia lawinową emisję promieniowania koherentnego, czyli o tej samej długości fali.
Zadaniem układu jest przeniesienie jak największej liczby elektronów w substancji czynnej do stanu wzbudzonego. Układ musi być wydajny, by zapewnić inwersję obsadzeń. Pompowanie lasera odbywa się poprzez błysk lampy błyskowej (flesza), błysk innego lasera, przepływ prądu (wyładowanie) w gazie, reakcję chemiczną, zderzenia atomów, wstrzelenie wiązki elektronów do substancji.
Wzbudzony ośrodek czynny stanowi wprawdzie potencjalne źródło światła laserowego, jednak do powstania uporządkowanej akcji laserowej potrzebny jest jeszcze odpowiedni układ optyczny, zwany rezonatorem. Układ ten pełni funkcję dodatniego sprzężenia zwrotnego dla światła o wybranym kierunku i określonej długości fali. Spośród wszystkich możliwych kierunków świecenia i wszystkich dostępnych dla ośrodka długości fal, jedynie światło o parametrach ustalonych przez rezonator będzie wzmacniane na tyle mocno, by doprowadzić do akcji laserowej.
Sprzężenie zwrotne polega na możliwości wielokrotnego przepływu fotonów przez ośrodek, połączonego z ich kaskadowym powielaniem wskutek emisji wymuszonej, dzięki czemu laser generuje spójne światło. Układ optyczny rezonatora składa się zazwyczaj z dwóch dokładnie wykonanych i odpowiednio ustawionych zwierciadeł. Dla określonego kierunku możliwe jest wielokrotne odbicie pomiędzy zwierciadłami, i tylko fotony o takim kierunku, mogą wielokrotnie przebiegać przez ośrodek czynny, powodując akcję laserową. Jeśli rezonator ma postać dwóch równoległych zwierciadeł płaskich, to emitowane światło może leżeć w dość szerokim przedziale częstotliwości, zależnym od charakterystyki ośrodka. Aby dodatkowo określić tę częstotliwość z dużą precyzją, stosuje się dodatkowe elementy układu optycznego, ograniczające możliwość wielokrotnego odbicia fal o długościach innych, niż zadana. Mogą to być na przykład siatki dyfrakcyjne pełniące funkcję selektywnego zwierciadła tylko dla określonej długości fali, a także dodatkowe lustra tworzące filtry interferencyjne (interferometry). W zależności od szczegółów technicznych budowy rezonatora możliwe jest uzyskanie światła laserowego o bardzo różnych własnościach, takich jak kątowa rozbieżność wiązki, określony stopień jej spójności przestrzennej i czasowej, określony profil spektralny linii, czy wreszcie określony rozkład gęstości mocy w poprzecznym przekroju wiązki (tzw. mody poprzeczne).
Aby emitowane światło laserowe mogło wydostać się poza rezonator (na zewnątrz lasera), przynajmniej jedno z luster powinno być częściowo przepuszczalne. W laserach impulsowych stosuje się często modulację czasową przepuszczalności luster, dzięki czemu cała energia wiązki zostaje uwolniona w chwili „otwarcia” lustra.
Aby mogła zajść akcja laserowa, wzmocnienie promieniowania w obszarze czynnym musi co najmniej równoważyć straty promieniowania wewnątrz rezonatora (rozpraszanie, straty dyfrakcyjne) oraz emisję części promieniowania na zewnątrz rezonatora (np. przez częściowo przepuszczalne lustro wyjściowe).
Rozważmy laser, którego rezonator optyczny ma długość i jest zakończony dwoma lustrami o współczynnikach odbicia i W trakcie jednego obiegu promieniowania w rezonatorze natężenie światła zmienia się w sposób opisany poniższym wzorem:
gdzie:
Warunek progowy:
Zatem wzmocnienie progowe konieczne do zajścia akcji laserowej wynosi:
Foton przemieszcza elektron z poziomu na poziom wzbudzony – tzw. krótkożyciowy. Następnie elektron przechodzi w wyniku przejścia bezpromienistego na niższy poziom metastabilny. Jeżeli energia fotonu wymuszającego wynosi to zostaje wymuszone wypromieniowanie drugiego fotonu koherentnego, a elektron przenosi się na poziom podstawowy.
Najważniejsze właściwości światła laserowego:[2]
Rozbieżność jest to powiększanie się pola przekroju poprzecznego wiązki wraz z odległością. Rozbieżność wiązki promieniowania określa się kątem rozbieżności Dzięki małym rozbieżnościom wiązki prawie całą energię promieniowania możemy skierowywać w określonym kierunku.
gdzie:
Spójność (koherentność) jest to przestrzenna i czasowa, w fazie i częstotliwości zależność drgań elektromagnetycznych. Aby drgania były spójne, muszą mieć jednakową częstotliwość.
Lasery wypromieniowują całą swoją energię w wąskich wiązkach, w przeciwieństwie do zwykłych źródeł światła, które promieniują we wszystkie strony. Energii zwykłych źródeł światła nie można skoncentrować tak, aby uzyskać gęstość mocy w plamce większą od gęstości mocy źródła. Energię promieniowania laserów można w taki sposób skoncentrować. Spowodowane jest to dobrą równoległością wiązki lasera. Duża gęstość mocy umożliwia uzyskanie dużej koncentracji fotonów. Może wtedy zachodzić równoczesne oddziaływanie kilku fotonów z jednym atomem.
Środowisko naturalne wpływa na propagacje promieniowania laserowego poprzez: zmniejszenie amplitudy i długości jego koherencji oraz na odchylaniu i zmianie prostoliniowości biegu promieniowania. Przyczyną zmniejszania się wielkości promieniowania w danym środowisku są:
Rozpraszanie promieniowania polega na zmianie kierunku biegu fali. Fotony biegnące w danym środowisku mogą zostać: pochłonięte, rozproszone lub może je nie spotkać żadne z tych zdarzeń. Promieniowanie laserowe w atmosferze podlega rozproszeniu i absorpcji. Rozproszenie promieniowania w powietrzu zależy od:
Podczas propagacji promieniowania laserowego w wodzie występują zawsze trudne lub bardzo trudne warunki. Trudne warunki występują np. w wodzie destylowanej, gdzie występuje silne rozproszenie i tłumienie promieniowania w cząsteczkach wody. Bardzo trudne warunki występują, gdy w wodzie znajdują się rozpuszczone sole i zawiesiny, które zwiększają tłumienie i rozproszenie promieniowania. Oba te czynniki powodują skrócenie maksymalnego zasięgu rozprzestrzeniania się światła.
Ośrodek czynny decyduje o najważniejszych parametrach lasera, określa długość emitowanej fali, jej moc, sposób pompowania, możliwe zastosowania lasera.
W nawiasach podano długości fal emitowanego światła.
Wypełnione kryptonem lub ksenonem z domieszką fluoru lub chloru, emitują promieniowanie ultrafioletowe, zastosowania badawcze i do pompowania optycznego laserów barwnikowych. Laser kryptonowy jonowy ma wiele linii w paśmie widzialnym – dwie najintensywniejsze linie to linie 647,1 i 676,4 nm czerwone.
Można wyróżnić mikrolasery objętościowe i cienkowarstwowe. Pompowanie odbywa się za pomocą półprzewodnikowych diod laserowych. Długość aktywnego ośrodka objętościowego jest rzędu 1 mm. Możliwość budowy lasera o tak małych wymiarach powstała w wyniku opanowania technologii diod generujących wiązkę o mocy rzędu watów z możliwością dopasowania pasma emisji tych diod do pasma maksymalnej absorpcji neodymu (λ=0,81 μm). Długość fali emitowanej przez laser wiązki λ=1,06 μm. Przejścia kwantowe realizowane są na jonach neodymu. Dichroiczne zwierciadła tworzą układ rezonatora otwartego dla mikrolasera objętościowego i falowodowego. Wiązka pompująca (λ=0,81 μm) powinna być transmitowana przez pierwsze zwierciadło i całkowicie odbijana przez drugie. Natomiast wiązka generowana przez laser (λ=1,06 μm), jak w typowym rezonatorze, powinna być całkowicie odbijana przez drugie zwierciadło i częściowo transmitowane przez pierwsze.
Mikrolaser objętościowy w połączeniu z kryształem nieliniowym tworzy laser o zwartej budowie, emitujący linię zieloną (druga harmoniczna, λ = 0,533 μm) o mocy nawet kilkunastu miliwatów. Tą drogą można uzyskać również harmoniczne wyższe niż druga i uzyskać promieniowanie w nadfiolecie.
Nazywany również laserem diodowym lub diodą laserową – laser, którego obszarem czynnym jest półprzewodnik. Najczęściej laser półprzewodnikowy ma postać złącza p-n, w którym obszar czynny jest pompowany przez przepływający przez złącze prąd elektryczny. Są to najbardziej perspektywiczne lasery z punktu widzenia ich zastosowań w fotonice ze względu na małe wymiary, dość wysokie moce, łatwość modulacji prądem sterującym o wysokiej częstotliwości (rzędu gigaherców) i możliwość uzyskania promieniowania od pasma bliskiej podczerwieni (diody laserowe dla telekomunikacji światłowodowej) do skraju fioletowego pasma widzialnego.
Substancją czynną jest tak zwany barwnik, pompowany optycznie przez inny laser, z reguły o krótszej długości fali (najczęściej jest to silny laser argonowy, kryptonowy lub neodymowy).
Cząsteczki barwnika mogą oddawać pochłoniętą na skutek pompowania energię między innymi w drodze emisji wymuszonej, w dość szerokim zakresie długości fal. O powstaniu akcji laserowej decydują dodatkowe warunki zewnętrzne – na przykład odpowiedni układ luster i siatek dyfrakcyjnych, zwany rezonatorem. Dobierając parametry rezonatora, można uzyskać akcję laserową w określonym kierunku padania światła, o określonej długości fali. Przestrajanie może odbywać się poprzez przesuw luster, obrót siatki dyfrakcyjnej, a nawet zmianę ciśnienia. Aby nie doprowadzić do przegrzania barwnika (lub spadku jego aktywności wskutek przeniesienia większości oświetlonych cząsteczek na metastabilne poziomy energetyczne nieprzydatne w akcji laserowej), należy zadbać o jego właściwą cyrkulację – może to być na przykład ciągły przepływ barwnika przez aktywny obszar lub jego intensywne mieszanie. Dzięki szerokiemu zakresowi przestrajania, zarówno płynnego (poprzez regulację rezonatora), jak i skokowego (poprzez wymianę barwnika na inny) lasery barwnikowe znajdują zastosowania wszędzie tam, gdzie potrzebne jest uzyskanie ściśle określonej długości fali, trudnej do uzyskania przy użyciu konwencjonalnego lasera. Zakres dostępnych długości fal powiększa się dodatkowo za sprawą optyki nieliniowej, np. generacja harmonicznej pozwala na emisję fal o połowę krótszych od fal generowanych przez czynnik roboczy lasera.
Lasery barwnikowe stosuje się w spektroskopii, medycynie, fotochemii i wielu innych dziedzinach.
Ponieważ promieniowanie laserowe o tej samej mocy, lecz o różnych długościach fal może wywołać różne skutki podczas oddziaływania z tkanką biologiczną, lasery podzielono na klasy. Zasady bezpiecznej pracy z urządzeniami laserowymi podano w Polskiej Normie PN-EN 60825-1:2014-11 (Bezpieczeństwo urządzeń laserowych – Część 1: Klasyfikacja sprzętu, wymagania i przewodnik użytkownika). Nowy podział na siedem klas (1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B, 4):
Jednym z najważniejszych elementów oznakowania urządzeń laserowych są etykiety informujące o klasie lasera. Tekst na tych etykietach powinien być napisany czarnymi literami na żółtym tle.
Lasery znalazły zastosowanie w nowoczesnej poligrafii:
Lasery znalazły również zastosowanie przy znakowaniu produktów. Używa się ich przy liniach produkcyjnych mających bardzo wysoką wydajność (np. 70 000 prod./h), oraz gdy chcemy uzyskać trwały i estetyczny nadruk. Podstawowym założeniem stosowania lasera do znakowania jest jego trwałość oraz nieusuwalność znaku. Aby „zniszczyć” np. datę przydatności do produkcji na towarze spożywczym wykonaną laserem, należałoby zniszczyć także opakowanie lub usunąć etykietę.
Wyróżnia się dwa sposoby znakowania materiałów:
Wyróżniamy również dwie podstawowe technologie znakowania:
Naświetlanie powierzchni przedmiotu przez specjalnie przygotowaną maskę ze wzorem, który ma być naniesiony na powierzchnię, polega na tym, że niezogniskowana wiązka laserowa przechodzi przez otwory w masce, układ ogniskujący i przez powierzchnię przedmiotu na odpowiednią głębokość. W systemie Galwo zogniskowana wiązka laserowa jest kierowana przy pomocy dwóch zwierciadeł sterowanych elektromagnetycznie bezpośrednio na powierzchnię przedmiotu. Obraz może być utworzony z pojedynczych punktów lub linii.
Nadruki można wykonywać na:
Laser może służyć również do przekazywania energii na odległość do pojazdów latających. Prowadzi się badania nad prototypami takich urządzeń[4].
Cięcie laserowe stanowi nowoczesną metodę obróbki o podobnych parametrach wymiarowych jak klasyczna obróbka mechaniczna. Podstawowa różnica tkwi w stosowanym czynniku tnącym, który w przypadku cięcia laserowego stanowi promień lasera oraz gaz techniczny o dużej czystości. W zależności od stosowanego urządzenia (przede wszystkim jego mocy) cięcie przeprowadza się na następujące sposoby:
Laserowe cięcie wykonuje się w obecności gazu tnącego ochronnego takiego jak: azot lub argon lub gazu czynnego takiego jak tlen lub sprężone powietrze, którego zadaniem jest:
Proces cięcia laserowego zależy od absorpcji padającego promieniowania i przewodności cieplnej materiałów. Z kolei współczynnik absorpcji zależy od: rodzaju materiału, stanu jego powierzchni, długości fali promieniowania λ i temperatury T.
Spawanie laserowe polega na łączeniu detali przez stopienie obszarów ich styku przy pomocy skoncentrowanej wiązki lasera. Duża gęstość mocy wiązki laserowej gwarantuje, że energia spawania jest na poziomie minimalnym potrzebnym do stopienia złącza. Strefy wpływu ciepła i stopienia są bardzo wąskie. Odkształcenie materiału jest bardzo małe, a po procesie spawania nie trzeba wykonywać dodatkowej obróbki mechanicznej. Podczas spawania spoina musi być zabezpieczona przed utlenianiem i zanieczyszczeniami przy pomocy gazów ochronnych takich jak np.: Ar, N2, CO2, He. Efektywność spawania zależy od absorpcji energii wiązki przez powierzchnię metali, która wynosi: 1 ÷ 5% dla laserów CO2 i 2 ÷ 30% dla laserów stałych. Z tego powodu powierzchnie niektórych metali powinny być poczernione lub zmatowione.
Za pomocą lasera można drążyć bardzo małe otwory w bardzo twardych materiałach np. w diamencie, a także w bardzo kruchych np. w ceramice. Otwory są wykonywane z dużą prędkością i mają powtarzalny kształt. Wiązka laserowa topi metal, tworzy się jeziorko płynnego metalu, a strumień gazu częściowo spala i usuwa stopiony metal z obszaru oddziaływania wiązki laserowej. Materiał musi być usuwany na tę samą stronę, z której działa gaz.
Właściwości wiązki laserowej można wykorzystać do cieplnej obróbki powierzchniowej metali. Wiązkę można skupić na małej powierzchni, dzięki czemu tą metodą da się obrabiać cieplnie określone fragmenty powierzchni. Za pomocą wiązki laserowej można zastąpić klasyczne metody obróbki cieplnej lub stopować powierzchnie metali innymi pierwiastkami, dzięki czemu następuje zmiana składu i właściwości warstwy wierzchniej. Do laserowej obróbki powierzchniowej metali zaliczyć można m.in.:
Hartowanie laserowe bezprzetopieniowe (w porównaniu z tradycyjnym hartowaniem) daje twardsze i cieńsze warstwy, o bardziej drobnoziarnistej strukturze, odporne na tarcie i korozję. Ponadto zwiększa się ich wytrzymałość statyczna i zmęczeniowa, udarność oraz ciągliwość. W zależności od parametrów wiązki laserowej uzyskuje się różne struktury martenzytu oraz udziały węgliku, ferrytu itd.
Hartowanie laserowe przetopieniowe natomiast powoduje pogorszenie chropowatości, ale polepszenie właściwości tribologicznych, zmęczeniowych i antykorozyjnych. Dzięki przetopieniu warstwy wierzchniej można uzyskać strukturę drobnoziarnistą oraz częściowe lub całkowite rozpuszczenie występujących w strukturze faz wydzielenia lub zanieczyszczeń (węgliki, tlenki, grafit). Głębokość warstwy zahartowanej przetopieniowo żeliwa szarego dochodzi do kilku milimetrów. W taki sposób hartuje się cylindry silników, wieńce kół zębatych, krzywki.
Stopowanie jest to jednoczesne topnienie i mieszanie materiału stopującego ze stopowanym (podłożem). Wiązka laserowa topi materiały, które ulegają wymieszaniu i powstaje wypływka na obrzeżu jeziorka. Cienka warstwa materiału w stanie stałym stykająca się z roztopionym materiałem jeziorka topi się w wyniku przewodzenia ciepła z kąpieli do ciała stałego. Na granicy podłoża i stopu pojawia się cienka warstwa dyfuzyjna. Po ustaniu działania wiązki laserowej powstały stop krzepnie, a materiał podłoża w jego sąsiedztwie hartuje się samoistnie. Struktura, skład chemiczny i właściwości stopu są inne niż materiału podłoża i materiału stopującego. Wszystkie fazy w strefie przetopionej są rozłożone równomiernie na całej głębokości. Warstwa powstałego stopu ma większą twardość, wytrzymałość zmęczeniową, lepsze właściwości tribologiczne oraz antykorozyjne, ale ma mniejszą gładkość niż podłoże przed stopowaniem. W zależności od sposobu wprowadzania pierwiastków stopujących rozróżnia się:
Przetapianie polega na naniesieniu na podłoże materiału stopującego i na przetopieniu go razem z warstwą wierzchnią materiału podłoża. Przetapianie rozpoczyna się od powłoki z materiału stopującego i rozprzestrzenia się na warstwę wierzchnią podłoża. Materiał stopujący całkowicie rozpuszcza się w materiale podłoża. Przy przetapianiu zawsze powstaje plazma i parowanie materiału. Materiał stopujący nanosi się przez naparowywanie, osadzanie elektrolityczne, malowanie, natryskiwanie, pokrywanie pastami, proszkami. Większa chropowatość podłoża polepsza adhezję proszku do podłoża. Przeciętna grubość warstw przetapianych wynosi 0,3 ÷ 0,4 mm. Najczęściej stopuje się różne gatunki stali, żeliwa, stopy aluminium, tytanu. Stosuje się na elementy części maszyn lub narzędzi pracujących szczególnie w trudnych warunkach np. krawędzie tnące narzędzi skrawających.
Wtapianie polega na wprowadzeniu w obszar działania wiązki laserowej i w utworzone jeziorko przetopionego materiału podłoża materiału stopującego w postaci proszku, pasty, gazu. Przy wtapianiu proszkowym topnienie obydwu materiałów odbywa się jednocześnie.
Laser ma różnorakie zastosowania militarne:
Funkcjonalny laser rubinowy w zakresie medycyny stosowany był już w drugiej połowie lat 60. Pierwszym dermatologiem, który badał działanie lasera w medycynie, był Leo Goldman.
Lasery są wykorzystywane w medycynie do takich celów jak:
Lasera używa się w medycynie przede wszystkim dla „twardej” obróbki tkanek:
Lasery w okulistyce wykorzystywane są m.in. do przyklejenia siatkówki do dna oka, która może się odkleić na skutek uderzenia w tył głowy. Obie tkanki są punktowo łączone za pomocą koagulacji. Wiązkę lasera nakierowuje się na miejsce, gdzie ma być wytworzony punkt koagulacji. Impuls świetlny skleja w tym miejscu odwarstwioną siatkówkę. Koagulator laserowy stosuje się także do leczenia zmian naczyniowych i krwotoków do wnętrza gałki ocznej. Laser stosuje się także do przecinania cyst powiek i spojówek, naczyń wrastających w spojówkę, zrostów tęczówkowo-rogówkowych. Stosuje się go przy korekcji wad refrakcji (krótkowzroczność, dalekowzroczność, astygmatyzm) oraz zabiegów przeciwjaskrowych i przeciwzaćmowych. Jedną z metod korekcji wad refrakcji jest LASIK (Laser Assised In Situ Keratomileusis). Lasery działające z dokładnością do 0,25 μm odparowują nierówności w głębszych warstwach rogówki. Dzięki tej metodzie można skorygować wadę wzroku w zakresie +6 do −13 dioptrii.
W dermatologii laserów używa się do usuwania niektórych nowotworów i naczyniaków powstałych np. po odmrożeniach. W leczeniu nowotworów wykorzystuje się lasery o dużej gęstości mocy i małych rozmiarach wiązki laserowej. Wiązką można zniszczyć chore komórki, nie naruszając zdrowych. Skalpel laserowy pomocny jest przy leczeniu oparzeń. Przy jego pomocy można zdejmować naskórek lub warstwę spalonej skóry i odsłonić zdrową, aby mogła się zagoić. Laser pomocny jest też przy usuwaniu tatuaży i włosów, rozjaśnianiu skóry, przywracaniu jej gładkości i sprężystości. Zabieg depilacji laserowej oparty jest o zasadę selektywnej fototermolizy, czyli dopasowaniu długości fali światła oraz czasu trwania impulsu laserowego, tak aby uszkodzić docelową tkankę, z minimalnym wpływem na tkanki otaczające. Lasery stosowane w depilacji powodują miejscowe uszkodzenie, poprzez ogrzanie materii o ciemniejszej barwie – melaniny, w obszarze który jest odpowiedzialny za wzrost włosa (mieszku włosowym), nie ogrzewając przy tym reszty skóry[13]. Lasery stosowane w medycynie estetycznej[14]:
W diagnostyce wykorzystuje się metodę laserowo indukowanej fluorescencji. Promienie lasera naświetlają tkanki, powodując ich fluorescencję. Tkanki emitują światło, które przy pomocy światłowodu trafia do komputera, gdzie jego widmo jest analizowane. Chora tkanka ma zmienione widmo emisyjne. Dzięki temu można dokładnie stwierdzić, jakie związki zawiera dana tkanka i które z nich nie są jej naturalnymi składnikami, a które efektami zmian chorobowych.