Cascade Laser Lukasiewicz – IMiF to detect hazardous gases in industry

reading time: 3 min

A semiconductor cascade laser developed at the Warsaw laboratory of Łukasiewicz – Institute of Microelectronics and Photonics can detect trace amounts of chemicals, such as methane in mines, or monitor glucose levels in the body. Poland has thus gained its own cascade laser technology. and Łukasiewicz – IMiF is among a small number of world laboratories that can produce such devices.

Since 2005, scientists at Lukasiewicz – IMiF have been researching photonic instruments that use a range of radiation called mid-infrared. The radiation – invisible to the human eye – surrounds us from all sides, as it is emitted by objects around us. The phenomenon of radiation emitted by objects of a certain temperature (known as thermal or thermal radiation) has been used, for example, in non-contact thermometers. The properties of infrared light are different from those of visible light, and many materials transparent to visible light are completely opaque in the infrared range, such as glass. 

dr inż. Kamil Pierściński, project leader at Lukasiewicz – IMiF

The development of this technology was a complex task and required mastery of a number of components, from the growth of the semiconductor material to the instrument manufacturing and characterization system. The complicated projects took a long time and consumed a lot of money. Nevertheless, thanks to the work carried out at Lukasiewicz – IMiF, Poland is among the countries with its own cascade laser technology. We have joined the small group of world laboratories that can produce such devicesia

What is a quantum cascade laser?

In science, functioning as QCL (Quantum Cascade Laser) is a type of unipolar semiconductor laser, emitting radiation in the mid- to far-infrared range. The radiation source is electrons, which relax between subbands in the conduction band emitting photons. Only electrons are involved in the emission of photons – hence the term unipolar, as opposed to bipolar semiconductor lasers, in which emission occurs by recombination of electrons with holes.

The first QCLs, demonstrated at Lukasiewicz-IMiF in 2009, were made of gallium arsenide and gallium alumino-arsenide (GaAs/AlGaAs). They emitted pulses of infrared radiation with a wavelength of 9 micrometers. At room temperature, their power reached tens of milliwatts, and under cryogenic cooling conditions – five watts.

The lasers currently being developed at Lukasiewicz – IMiF enable the construction of portable detectors to detect trace amounts of chemical substances, such as methane in mines or dangerous gases in the chemical industry. In medicine, cascade lasers can detect disease markers in exhaled air, or monitor glucose levels in the body.

Until recently, conducting this type of research required access to sophisticated apparatus, and with the need for this light source, the choice of radiation sources was severely limited. The breakthrough came with the development of a unique and very small semiconductor cascade laser. Its typical dimensions are 2-4 mm long and 0.5 mm wide, which is about the size of a mosquito. Although the QCL requires power and cooling, of course, it has already become possible to construct measurement systems that have shrunk to the size of a suitcase. The option of battery power makes these instruments very versatile sources of infrared radiation.

In medical diagnostics, the QCL can be used to determine markers of various diseases, such as asthma in exhaled air or glucose levels in the body without the need to puncture the skin, by analyzing the absorption of radiation by glucose through a probe on the patient’s skin. It is also possible to detect viruses in a room. Of course, any of these activities can be performed thanks to optoelectronic systems using either lasers or light-emitting diodes (LEDs – that’s disinfection; UV diodes are great for destroying germs and are already in commercial use).

Development of cascade lasers at Lukasiewicz – IMiF

In the near future, we can expect the implementation of cascade lasers in production, probably small batch production at first and, of course, then their commercialization. The technology is developing rapidly, and we certainly have not yet discovered all the possibilities of cascade lasers. However, we already know that the devices certainly open the way to promising industrial and medical applications. We are collaborating with various companies in this regard. Currently, scientists from Lukasiewicz – IMiF are implementing a strategic project funded by the NCRD with the acronym SENSE. We are developing it together with Airoptic, Warsaw University of Technology, Military University of Technology, Wroclaw University of Technology and Rzeszow University of Technology.

Project Leader
dr inż. Kamil Pierściński

A graduate of the Faculty of Physics at the Warsaw University of Technology. He has been working at Lukasiewicz – IMiF since 2004. Since the beginning, he has been associated with the topics of semiconductor lasers, optical spectroscopy and optoelectronics. In my scientific work, I have participated in many national and international R&D projects on the subject of semiconductor lasers.

The Infrared Photonics Research Group functioning at Lukasiewicz – IMiF carries out R&D work aimed at maintaining and strengthening the team’s leading position in the field of optoelectronics and photonics in the mid- and far-infrared. Regardless of the implementation of basic research and publication of results, the Group’s goal is to develop and implement innovative solutions and technologies for domestic entrepreneurs in the field of optoelectronics and optical systems.

.

This article on cascade laser technology was written by Agnieszka Kubasik and originally published on tek.info.pl

FIND OUT MORE

read also

    KLAUZULA INFORMACYJNA DLA KANDYDATÓW DO PRACY


    Wersja 1

    Stosownie do postanowień art. 13 ust. 1 i ust. 2 Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE realizujemy obowiązek informacyjny

    Informujemy, że użyte w niniejszej klauzuli informacyjnej skróty oznaczają:

    1. Dane osobowe/dane - oznaczają informacje o zidentyfikowanej lub możliwej do zidentyfikowania osobie fizycznej („osobie, której dane dotyczą”); możliwa do zidentyfikowania osoba fizyczna to osoba, którą można bezpośrednio lub pośrednio zidentyfikować, w szczególności na podstawie identyfikatora takiego jak imię i nazwisko, numer identyfikacyjny, dane o lokalizacji, identyfikator internetowy lub jeden bądź kilka szczególnych czynników określających fizyczną, fizjologiczną, genetyczną, psychiczną, ekonomiczną, kulturową lub społeczną tożsamość osoby fizycznej;

    2. Odbiorca danych – oznacza osobę fizyczną lub prawną, organ publiczny, jednostkę lub inny podmiot, któremu ujawnia się dane osobowe, niezależnie od tego, czy jest stroną trzecią. Organy publiczne, które mogą otrzymywać dane osobowe w ramach konkretnego postępowania zgodnie z prawem powszechnie obowiązującym, nie są jednak uznawane za odbiorców - przetwarzanie tych danych przez te organy publiczne musi być zgodne z przepisami
    o ochronie danych mającymi zastosowanie stosownie do celów przetwarzania; przy czym przez sformułowanie, „strona trzecia” rozumie się osobę fizyczną lub prawną, organ publiczny, jednostkę lub podmiot inny niż osoba, której dane dotyczą, administrator, podmiot przetwarzający czy osoby, które – z upoważnienia Administratora lub podmiotu przetwarzającego – mogą przetwarzać dane osobowe.

    3. Przetwarzanie - oznacza operację lub zestaw operacji wykonywanych na danych osobowych lub zestawach danych osobowych w sposób zautomatyzowany lub niezautomatyzowany, taką jak zbieranie, utrwalanie, organizowanie, porządkowanie, przechowywanie, adaptowanie lub modyfikowanie, pobieranie, przeglądanie, wykorzystywanie, ujawnianie poprzez przesłanie, rozpowszechnianie lub innego rodzaju udostępnianie, dopasowywanie lub łączenie, ograniczanie, usuwanie lub niszczenie;

    4. RODO - Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE;

    5. Zgoda osoby, której dane dotyczą – oznacza dobrowolne, konkretne, świadome i jednoznaczne okazanie woli, którym osoba, której dane dotyczą, w formie oświadczenia lub wyraźnego działania potwierdzającego, przyzwala na przetwarzanie dotyczących jej danych osobowych.

    Zasady przekazania danych osobowych:

    1) nie masz obowiązku uczestniczyć w procesie rekrutacyjnym oraz w procesie oceny kwalifikacji i możliwości zaoferowania zatrudnienia w jednostek Sieci Badawczej Łukasiewicz

    2) niepodanie danych, niezłożenie lub nieuzupełnienie zgody na przetwarzanie danych osobowych skutkować będzie wykluczeniem z ww. procesu (aplikacja nie będzie rozpatrywana).

    1. Informacje o Administratorze Danych Osobowych i Inspektorze Ochrony Danych

    Administratorem Danych Osobowych jest Centrum Łukasiewicz, ul. Puławska 469, 02-844 Warszawa,
    e-mail: kontakt@lukasiewicz.gov.pl.

    Centrum Łukasiewicz wyznaczyło Inspektora Ochrony Danych Osobowych. W sprawie gromadzenia, przetwarzania
    i ochrony danych można kontaktować się pod adresem: ul. Puławska 469, 02-844 Warszawa, e-mail: dane.osobowe@lukasiewicz.gov.pl.

    2. Informacje o pobieranych/gromadzonych danych:

    1) Cel przetwarzania:

    a) przeprowadzenie rekrutacji, w tym nawiązanie kontaktu na etapie prowadzenia tego procesu oraz nawiązanie stosunku pracy w przypadku pozytywnego jej zakończenia, a także archiwizacja dokumentów po przeprowadzeniu rekrutacji zgodnie z wymogami prawa powszechnie obowiązującego;

    b) przeprowadzenie oceny kwalifikacji i możliwości zatrudnienia w innych jednostkach Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz nawiązanie kontaktu, po pozytywnym zakończeniu procesu przez wskazaną jednostkę Sieci Badawczej Łukasiewicz.

    2) Podstawą przetwarzania danych osobowych jest:

    a) art. 6 ust. 1 lit. a RODO oraz art. 9 ust. 2 lit. a RODO;

    b) art. 6 ust. 1 lit. b RODO;

    c) art. 22(1) Kodeksu pracy oraz ustawa z dnia 14 lipca 1983 r. o narodowym zasobie archiwalnym i archiwach
    w zw. z art. 6 ust. 1 lit. c RODO.

    Wyjaśniamy, że nie aplikujesz na ogłoszony nabór na określone stanowisko pracy, a zgłaszasz swoją kandydaturę do potencjalnego zatrudniania w jednostkach Sieci Badawczej Łukasiewicz. Tym samym, potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzania danych osobowych w przyszłych procesach rekrutacji.

    Informacje o wymogu podania danych: Podanie danych osobowych w zakresie wynikającym z art. 22(1) Kodeksu pracy (m.in. imię, nazwisko, dane kontaktowe, wykształcenie, przebieg dotychczasowego zatrudnienia, wymagania do zatrudnienia) jest dobrowolne, jednak niezbędne, aby uczestniczyć w procesie rekrutacji i oceny kwalifikacji
    i możliwości zatrudnienia w innych jednostkach Sieci Badawczej Łukasiewicz. Podanie innych danych w zakresie nieokreślonym przepisami prawa, zostanie potraktowane jako zgoda na przetwarzanie danych osobowych. Wyrażenie zgody w tym przypadku jest dobrowolne, a zgodę tak wyrażoną można odwołać w dowolnym czasie. Jeżeli podane dane będą obejmowały szczególne kategorie danych, o których mowa w art. 9 ust. 1 RODO[1], konieczna będzie wyraźna zgoda na ich przetwarzanie, która może zostać odwołana w dowolnym czasie. Zgodę należy w takim przypadku przekazać do Centrum Łukasiewicz wraz z dokumentami rekrutacyjnymi. Proponowana treść zgody na przetwarzanie danych osobowych - ,,Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych wskazanych w art. 9 ust 1 RODO na potrzeby rekrutacji prowadzonej przez Centrum Łukasiewicz i ewentualnie zawarcia umowy o pracę zgodnie z wymogami RODO”.

    Kategorie odnośnych danych osobowych: kandydaci do pracy. Źródło pochodzenia danych osobowych: dane zostały przekazane przez osoby, których dane są przetwarzane (podmiot danych).

    3) Informacja o zawarciu umowy powierzenia przetwarzania: Centrum Łukasiewicz może zawrzeć umowy powierzenia w zakresie:

    a) osoby/podmioty trzecie, które zaangażowane są w proces rekrutacyjny,

    b) dostawcom usług zaopatrujących Centrum Łukasiewicz w rozwiązania techniczne oraz organizacyjne zapewniające sprawne zarządzanie (w szczególności dostawcom usług teleinformatycznych, dostawcom sprzętu, firmom kurierskim i pocztowym).

    4) Informacje o odbiorcach danych osobowych lub o kategoriach odbiorców, jeżeli istnieją: uprawnione organy kontroli.

    5) Informacje o zamiarze przekazania danych osobowych odbiorcy w państwie trzecim lub organizacji międzynarodowej oraz o stwierdzeniu lub braku stwierdzenia przez Komisję Europejską odpowiedniego stopnia ochrony lub w przypadku przekazania, o którym mowa w art. 46, art. 47 lub art. 49 ust. 1 akapit drugi RODO: Informacje o zamiarze przekazania danych osobowych odbiorcy w państwie trzecim lub organizacji międzynarodowej oraz o stwierdzeniu lub braku stwierdzenia przez Komisję Europejską odpowiedniego stopnia ochrony lub
    w przypadku przekazania, o którym mowa w art. 46, art. 47 lub art. 49 ust. 1 akapit drugi RODO: Administrator Danych Osobowych korzysta z Microsoft Office 365, co może spowodować przekazanie Państwa danych osobowych do państwa trzeciego. Regulamin korzystania z Usług Online w zakresie MS Office 365 oraz zobowiązania w odniesieniu do przetwarzania i zabezpieczania danych użytkownika oraz danych osobowych przez usługi online określa dokumentacja Microsoft, w tym w szczególności:

    a) oświadczenie o ochronie prywatności - https://privacy.microsoft.com/pl-pl/privacystatement;

    b) umowa dotycząca usług Microsoft (Microsoft Services Agreement, MSA) - https://www.microsoft.com/pl-pl/servicesagreement/.

    W ramach usług Microsoft Office, dane wprowadzone do Microsoft Office 365 będą przetwarzane i przechowywane w określonej lokalizacji geograficznej. Zgodnie z funkcjonalnością usług Microsoft Office w dostępnym panelu administracyjnym w „Profilu Organizacji”, wskazano iż dane przetwarzane są na terenie Unii Europejskiej.

    Microsoft zobowiązuje się do przestrzegania przepisów prawa dotyczących świadczenia Usług Online, które dotyczą ogółu dostawców informatycznych.

    Microsoft realizuje coroczne audyty Usług Online, obejmujące audyty zabezpieczeń komputerów, środowiska informatycznego i fizycznych Centrów Danych, nadzorowany i upoważnione przez niego firmy trzecie, łącznie
    z prawem których szczegóły można znaleźć pod adresem https://www.microsoft.com/pl-pl/trust-center/privacy?docid=27.

    6) Okres, przez który dane osobowe będą przechowywane, a gdy nie jest to możliwe, kryteria ustalania tego okresu:

    a) dane osobowe są przetwarzane przez okres nie dłuższy niż 12 miesięcy;

    b) dokumenty są niszczone w terminie nie dłuższym niż 12 miesięcy od dnia ich przekazania do Centrum Łukasiewicz; ze zniszczenia ww. dokumentów sporządzany będzie protokół, w którym będą wskazani kandydaci ubiegający się o pracę (imię i nazwisko oraz inna dodatkowa dana identyfikująca kandydata, np. data urodzenia, adres e-mail), data zniszczenia dokumentów i podpisy osób uczestniczących w zniszczeniu dokumentów; ww. dane osobowe będą przetwarzane wyłącznie w celu dowodowym i w celu rozliczalności przetwarzania danych osobowych;

    c) dane osoby zatrudnionej w wyniku rekrutacji w Centrum Łukasiewicz przechowywane są zgodnie z wymogami przepisów prawa powszechnie obowiązującego w zakresie przechowywania akt osobowych; dane osoby zakwalifikowanej do zatrudnienia w innych jednostkach Sieci Badawczej Łukasiewicz są przekazywane do tych jednostek, które w tym zakresie będą prowadziły proces rekrutacji (a dokumenty te w Centrum Łukasiewicz są niszczone, na zasadach wskazanych w lit. b);

    d) dokumenty (w tym ewidencję osób uczestniczących w danym procesie rekrutacji, która zawiera następujące dane osobowe: imię i nazwisko kandydata, adres e-mail, numer telefonu, miasto zamieszkania) związane z rekrutacją, z wyjątkiem aplikacji kandydatów, przechowywane są przez okres 2 lat.

    7) Informacja o profilowaniu (przez profilowanie rozumie się dowolną formę zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych, które polega na wykorzystaniu danych osobowych do oceny niektórych czynników osobowych osoby fizycznej, w szczególności do analizy lub prognozy aspektów dotyczących efektów pracy tej osoby fizycznej, jej sytuacji ekonomicznej, zdrowia, osobistych preferencji, zainteresowań, wiarygodności, zachowania, lokalizacji lub przemieszczania się): nie dotyczy.

    3. Pouczenie o prawach osoby, której dane są przetwarzane:

    1) Posiada Pani/Pan prawo:

    a) dostępu do swoich danych osobowych,

    b) sprostowania swoich danych osobowych,

    c) usunięcia swoich danych osobowych,

    d) ograniczenia przetwarzania swoich danych osobowych,

    e) cofnięcia zgody na przetwarzanie danych osobowych poprzez złożenie/przesłanie pisma na adres: Centrum Łukasiewicz, ul. Poleczki 19, 02-822 Warszawa, e-mail: dane.osobowe@lukasiewicz.gov.pl – jeżeli uprzednio wyrazili Państwo taką zgodę i przetwarzanie dotyczących Państwa danych odbywa się na jej podstawie,

    f) przenoszenia swoich danych osobowych,

    g) wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania swoich danych osobowych z przyczyn związanych z szczególną Państwa sytuacją zgodnie z art. 21 RODO.

    2) Osobie, której dane są przetwarzane przysługuje prawo do złożenia skargi związanej z przetwarzaniem jej danych osobowych przez Administratora Danych Osobowych lub podmiot/organizację, której dane osobowe zostały przekazane do: Prezes Urzędu Ochrony Danych Osobowych, ul. Stawki 2, 00-193 Warszawa, tel. 22 531 03 00, fax. 22 531 03 01, https://uodo.gov.pl/pl/p/kontakt.

    Informujemy, że nasza siedziba objęta jest monitoringiem wizyjnym.

    [1] Art. 9 RODO

    ust. 1 - Zabrania się przetwarzania danych osobowych ujawniających pochodzenie rasowe lub etniczne, poglądy polityczne, przekonania religijne lub światopoglądowe, przynależność do związków zawodowych oraz przetwarzania danych genetycznych, danych biometrycznych w celu jednoznacznego zidentyfikowania osoby fizycznej lub danych dotyczących zdrowia, seksualności lub orientacji seksualnej tej osoby;

    ust. 2 - Ust. 1 nie ma zastosowania, jeżeli spełniony jest jeden z poniższych warunków:

    a) osoba, której dane dotyczą, wyraziła wyraźną zgodę na przetwarzanie tych danych osobowych w jednym lub kilku konkretnych celach, chyba że prawo Unii lub prawo państwa członkowskiego przewidują, iż osoba, której dane dotyczą, nie może uchylić zakazu, o którym mowa w ust. 1;

    b) przetwarzanie jest niezbędne do wypełnienia obowiązków i wykonywania szczególnych praw przez administratora lub osobę, której dane dotyczą, w dziedzinie prawa pracy, zabezpieczenia społecznego i ochrony socjalnej, o ile jest to dozwolone prawem Unii lub prawem państwa członkowskiego, lub porozumieniem zbiorowym na mocy prawa państwa członkowskiego przewidującymi odpowiednie zabezpieczenia praw podstawowych i interesów osoby, której dane dotyczą;

    This will close in 0 seconds

    x

    This will close in 0 seconds