Lazerių veikimo principas panaudojimas terapijoje
5 (100%) 1 vote

Lazerių veikimo principas panaudojimas terapijoje

REFERATAS

Tema: veikimo principas, panaudojimas terapijoje







Lazeris – tai koherentinių optinio dažnio elektromagnetinių bangų generatorius, veikiantis priverstinio spinduliavimo būdu. Pats žodis ‚‚lazeris‘‘ yra sudarytas iš pirmųjų angliškojo šio įrenginio pavadinimo raidžių Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tai yra šviesos stiprinimas priverstiniu spinduliavimu. Pavadinimas iš esmės atspindi lazerio veikimo principą.

Pirmasis koherentinių elektromagnetinių bangų spinduolis buvo sukonstruotas 1945 m. beveik tuo pačiu metu Č. Taunso su bendradarbiais bei N. Basovo ir A. Prochorovo, buvo mazeris. Mazerio pavadinimas taip pat sudarytas iš pirmųjų angliško apibrėžimo raidžių, kuris yra analogiškas minėtajam, tik vietoje žodžio ‚‚light‘‘ yra ‚‚microwave‘‘. Pirmajame mazeryje buvo stiprinamos centimetrinio ilgio bangos (mikrobangos), naudojant sužadintas amoniako molekules. Už šiuos darbus 1964 m. N. Basovui, A. Prochorovui ir Č. Taunsui buvo paskirta Nobelio premija.

Pirmasis koherentinių elektromagnetinių bangų spinduolis – lazeris – sukurtas 1960 m. T. Meimeno JAV. Tai buvo rubino lazeris. Rubinas – tai aliuminio oksido (Al²O³) kristalas, kuriame yra nedaug (apie 0,05% ) chromo jonų (Cr³) priemaišų. Šie jonai yra priverstinio spinduliavimo centrai. Tų pačių metų pabaigoje A. Džavanis su bendradarbiais sukūrė λ=1,15µm bangos ilgio He-Ne dujinį lazerį.

Lazeriai klasifikuojami pagal:

1. aktyvųjį elementą – dujos, kietas kūnas ar skystis;

2. veikimo pobūdį – nuolatinės veikos (cw), impulsinės;

3. kaupinimo būdą lygmenų užpildos inversijai sudaryti – optinio kaupinimo šviesa, elektrinio išlydžio, elektros srove ir cheminėmis reakcijomis;

4. spinduliuojamą bangos ilgį;

5. spinduliuotės galią/energiją.

Pagal aktyvųjį elementą: I. Dujiniai:

• atominiai lazeriai (indukuotieji šuoliai vyksta tarp atomų lygmenų),pvz., He-Ne dujų lazeris, spinduliuojantis 632.8 nm bangos ilgio spinduliuotę. He atomai yra pagalbiniai, padedantys sužadinti Ne atomus.

• joniniai lazeriai (šuoliai vyksta tarp jonų lygmenų), pvz. Ar+ lazeris, spinduliuojantis keletą bangos ilgių – 476.5, 488, 496, 514.5 nm, Kr+ lazeris – 406.7, 461.9, 647.1, 676.5 nm, arba helio kadmio He-Cd lazeris, spinduliuojantis 325.0, 354.0, 441.6 nm.

• molekuliniai lazeriai (šuoliai vyksta tarp molekulių lygmenų). Indukuotieji šuoliai vyksta tarp pagrindinės elektroninės būsenos vibracinių lygmenų, pavyzdžiui, CO2 lazeris (bangos ilgis 10.6 μm), CO lazeris (bangos ilgis ~ 5.3 μm) bei eksimeriniai lazeriai.

II. kietojo kūno ir puslaidininkiai:

• kietojo kūno lazeriuose aktyvią terpę sudaro dielektrinės kristalinės arba amorfinės medžiagos, papildytos pereinamųjų metalų (Ti3+, Co3+) arba retųjų žemės elementų (lantanoidų Nd3+, Er3+, Ho3+, Yb3+ ar aktinoidų) priemaišiniais jonais, kurių energijos lygmenų sistema panaudojama užpildos apgrąžai gauti. Pvz., rubino lazeryje aktyvioji medžiaga susidaro iš chromo jonų, pasiskirsčiusių aliuminio oksido Al2O3 kristale.

• puslaidininkiniai lazeriai – sudarius pn sandūroje elektrinį lauką, elektronai ir skylės judės priešpriešiais. Sandūros srityje susidarys nepusiausvyroji būsena – laidumo juostoje bus labai daug elektronų, o valentinėje – skylių. Taigi ploname pn sandūros sluoksnyje bus gauta juostų užpildymo inversija, todėl sudarius grįžtamą ryšį, prasidės elektronų ir skylių indukuotieji šuoliai.

III. Skysčio – dažų: naudojami įvairūs organinių dažų tirpalai (Rhodamine 6G) ir specialūs skysčiai aktyvuoti retosiomis žemėmis (chelatai). Šie lazeriai generuoja 0.3 – 1.8 μm spektro srities spinduliuotę, todėl yra ypač populiarūs įvairiuose taikymuose esant atrankiam žadinimui.Pagal kaupinimo pobūdį: I. Optinis kaupinimas – naudojamos inertinėmis dujomis (Xe, Kr) arba metalo garais, užpildytos išlydžio blykstės; puslaidininkiniai lazeriai; lankinio išlydžio lempas (kriptono ar aukšto slėgio gyvsidabrio lempos).

II. Kaupinimas elektros išlydžiu – pvz., dujiniuose lazeriuose (Argono jonų, He-Ne ir kt.).

III. Kaupinimas cheminėmis reakcijomis – užpildos inversijai sukurti panaudojama cheminės reakcijos energija (pvz., molekulių fotodisociacijos metu). Galimos dviejų tipų reakcijos: kai molekulė sugėrusi šviesos kvantą skyla į dvi, iš kurių viena jau yra sužadinta – susidaro taip vadinamas aktyvusis centras; arba aktyvieji centrai gali susidaryti vykstant cheminėms reakcijoms, kurias sukelia fotodisociacijos produktai, pvz., jodo lazeris.

IV. Kaupinimas elektros srove – pvz., puslaidininkiniai lazeriai.

V. Kaupinimas kitais lazeriais.Pagal spinduliuojamą bangos ilgį: I. vienadažnius – generuotys tik tam tikro bangos ilgio spinduliuotę, pvz., diodiniai lazeriai, eksimeriniai, kristalai su retųjų žemės elementų – lantanoidų priemaišiniais jonais (pvz., Nd: stiklo lazeris).

II. daugiadažnius – generuojantys keletą skirtingų bangos ilgių, kuriuos galima nusiderinti (pvz. Ar ar Kr jonų lazeriai)) ir lazeriai laisvai derinami kelių dešimčių ar net keletos
šimtų nanometrų intervale (dažų lazeriai, kieto kūno lazeriai Cr3+ ar Ti3+ jonų pagrindu (titano safyro Ti3+:Al2O3 lazeris, Cr3+:Mg2SiO4).

Pagal spinduliuotės galią: I. mažos galios (iki 5 mW).

II. vidutinės galios (nuo 6 iki 500 mW).

III. didelės galios (> 500 mW).

Pagal veikimo pobūdį: I. Tolydiniu (nuolatinio generavimo, cw) (nuolatinis kaupinimas – pastovi užpildos apgraža, pvz. dujiniai lazeriai, puslaidininkiniai).

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 750 žodžiai iš 2492 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.