Лазер (англ. Laser, акроним от англ. Light amplification by stimulated emission of radiation)

Август 9, 2022

Главная
Физика
Лазер (англ. Laser, акроним от англ. Light amplification by stimulated emission of radiation)

Содержание

2. Ла́зер (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation — усиление света
3. Фундаментальные физические идеи для создания лазеров Вынужденное излучение Среда с инверсной заселённостью уровней. Использование положительной обратной
4. Поглощение и излучение электромагнитных квантов
5. Спонтанное излучение – случайно и хаотично по времени, частоте, направлению распространения и поляризации. Спонтанное излучение
6. Вынужденное (индуцированное) излучение – возникает при взаимодействии фотона с возбужденным атомом, если энергия фотона равна разности
7. Активная усиливающая среда- среда с инверсной заселённостью энергетических уровней: Нормальная заселённость уровней: нижние заняты, верхние свободны
8. Процесс перевода среды из нормального состояния в инверсное называется накачкой. Основные виды накачки: Оптическая Электрическая
10. Оптический резонатор 1 – активная среда; 2 – непрозрачное зеркало; 3 – полупрозрачное зеркало. Состоит из
11. 1- газоразрядная трубка, кварцевая d ≈ 7мм 2- смесь гелия и неона (He : Ne =
12. Красный рубиновый лазер
13. Свойства лазерного излучения Монохроматичность Узость пучка Когерентность Возможность получать различные мощности
14. Длина волны: зеленый 532нм, красный 650нм, пурпурный 405нм. Монохроматичность Излучение лазера имеет одну строго определенную длину
15. Узость пучка Лечение глаукомы, посредством «прокалывания» лазером отверстий размером 50-100 мкм для оттока внутриглазной жидкости.
16. Когерентность Излучаемая лазером электромагнитная волна является когерентной : ее амплитуда, частота, фаза, направление распространения и поляризация
17. Различные мощности лазерного излучения Терапевтические лазеры Низкая интенсивность: ≤10 Вт/см2 Хирургические лазеры Высокая интенсивность: до 106
18. Действие лазерного излучения на биоткани На клеточном уровне: изменение активности клеточных мембран; активация ядерного аппарата клеток
19. высокие дозы – разрушающее средние дозы – угнетающее малые дозы – стимулирующее очень маленькие – отсутствие
20. Применение в медицине Безоперационное лечение отслойки сетчатки. Применяется специальный прибор – офтальмокоагулятор. Световой бескровный нож (не
21. бескровный разрез из-за фотокоагуляции надежность в работе (не сломается об косточку) прозрачный, что расширяет поле зрения
22. Локальность действия на биологическую ткань
23. Применение лазеров в офтальмологии Безоперационное лечение отслойки сетчатки. Применяется специальный прибор – офтальмокоагулятор.
24. Применение лазера в эндоскопии Использование лазерного излучения в эндоскопии является крупнейшим достижением современной науки. Применяют для:
25. Лазерная стоматология — высокоэффективный современный метод лечения заболеваний слизистой оболочки рта и пародонта. Лазер не затрагивает
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Ла́зер (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation —

усиление света посредством вынужденного излучения), оптический квантовый генератор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Слайд 3

Фундаментальные физические идеи для создания лазеров
Вынужденное излучение
Среда с инверсной

заселённостью уровней.
Использование положительной обратной связи (оптического резонатора)

Слайд 4

Поглощение и излучение электромагнитных квантов

Слайд 5

Спонтанное излучение – случайно и хаотично по времени, частоте, направлению распространения

и поляризации.

Спонтанное излучение

Слайд 6

Вынужденное (индуцированное) излучение – возникает при взаимодействии фотона с возбужденным атомом,

если энергия фотона равна разности соответствующих уровней энергии атома. Кванты вынужденного излучения имеют одинаковую частоту и поляризацию.

Вынужденное излучение

Слайд 7

Активная усиливающая среда- среда с инверсной заселённостью энергетических уровней:
Нормальная заселённость уровней:

нижние заняты, верхние свободны

Инверсная
заселённость уровней: верхние заняты, нижние свободны

Слайд 8

Процесс перевода среды из нормального состояния в инверсное называется накачкой.
Основные виды

накачки:
Оптическая
Электрическая

Слайд 9

Слайд 10

Оптический резонатор
1 – активная среда;
2 – непрозрачное зеркало;
3 – полупрозрачное зеркало.
Состоит

из двух зеркал, подобранных так, что возникающее излучение многократно усиливается проходя через активную среду.

Слайд 11

1- газоразрядная трубка,
кварцевая d ≈ 7мм
2- смесь гелия и неона

(He : Ne = 10:1), P = 150 Па
3- электроды
4- непрозрачное зеркало
5- полупрозрачное зеркало

Гелий-неоновый лазер

Слайд 12

Красный рубиновый лазер

Слайд 13

Свойства лазерного излучения
Монохроматичность
Узость пучка
Когерентность
Возможность получать различные мощности

Слайд 14

Длина волны: зеленый 532нм, красный 650нм, пурпурный 405нм.
Монохроматичность
Излучение лазера имеет

одну строго определенную длину волны (∆λ ≈ 0,01 нм).

Слайд 15

Узость пучка
Лечение глаукомы, посредством «прокалывания» лазером отверстий размером 50-100 мкм для

оттока внутриглазной жидкости.

Слайд 16

Когерентность
Излучаемая лазером электромагнитная волна является когерентной : ее амплитуда, частота, фаза,

направление распространения и поляризация постоянны или изменяются упорядоченно.

На основе гелий-неонового лазера с использованием волоконной оптики разработаны гастроскопы, формирующие голографическое объёмное изображение внутренней полости желудка.

Слайд 17

Различные мощности лазерного излучения
Терапевтические лазеры
Низкая интенсивность:
≤10 Вт/см2
Хирургические лазеры
Высокая интенсивность:
до 106 Вт/см2

Слайд 18

Действие лазерного излучения на биоткани
На клеточном уровне: изменение активности клеточных

мембран; активация ядерного аппарата клеток и систем ДНК-РНК-белок; окислительно-восстановительных реакций, различных ферментативных систем, и т.д.
На тканевом уровне: снижение рецепторной чувствительности, снижение длительности фаз воспалительного процесса, отека, и напряжения тканей; усиление поглощения тканями кислорода, увеличение скорости кровотока, активация транспорта веществ через сосудистую стенку и др. Глубина проникновения до 2 мм.

Слайд 19

высокие дозы – разрушающее
средние дозы – угнетающее
малые дозы – стимулирующее
очень маленькие

– отсутствие действия.

Действие лазерного излучения на организм в зависимости от поглощенной дозы

Слайд 20

Применение в медицине
Безоперационное лечение отслойки сетчатки. Применяется специальный прибор – офтальмокоагулятор.
Световой

бескровный нож (не нуждается в стерилизации).
Лечение глаукомы, посредством «прокалывания» лазером отверстий размером 50-100мкм.
Уничтожение раковых клеток.
Разрушение дентина при лечении зубов.
Получение голографических изображений, позволяющих с помощью волоконной оптики получить объёмное изображение внутренних полостей.
При лечении трофических язв, послеоперационных швов.
При лечении ишемической болезни сердца и др.

Слайд 21

бескровный разрез из-за фотокоагуляции
надежность в работе (не сломается об косточку)
прозрачный, что

расширяет поле зрения хирурга
абсолютная стерильность (луч + убивает микробы вследствие высокой температуры) локальность
анальгетический эффект
быстрое ранозаживление

Лазерный скальпель

Слайд 22

Локальность действия на биологическую ткань

Слайд 23

Применение лазеров в офтальмологии
Безоперационное лечение отслойки сетчатки. Применяется специальный прибор –

офтальмокоагулятор.

Слайд 24

Применение лазера в эндоскопии
Использование лазерного излучения в эндоскопии является крупнейшим достижением

современной науки. Применяют для: остановка кровотечений из изъязвлений, опухолей и других источников; ликвидация новообразований, гемангиом, телеангиэктазий; ускорение регенерации хронических язв. Лазерный луч проводят по кварцевому световоду. Для наведения невидимого лазерного луча, используемого для деструкции, используют видимый (красный) луч гелий-неонового лазера.

Деструкция тканей происходит в результате генерации в них тепла и нагревания их до 1000°С. Положительными качествами фотокоагуляции является отсутствие контакта инструмента с тканями, небольшая (до 2 мм) зона коагуляции, гемостатический эффект, эпителизация дефектов без образования рубцов. Безопасность применения лазерного излучения в эндоскопии обеспечивается концентрацией энергии в поверхностных слоях ткани, направленным воздействием, регулируемой экспозицией.

Слайд 25

Лазерная стоматология — высокоэффективный современный метод лечения заболеваний слизистой оболочки рта

и пародонта.
Лазер не затрагивает ткани зуба, а выпаривает воду, в них содержащуюся. При этом гибнут бактерии, уплотняется зубная эмаль. Лазерная стоматология универсальна и применяется при: болезней дёсен, отбеливании зубов, протезировании и установке брекетов, а также при вживлении имплантатов.

Применение лазеров в стоматологии

Лазер (англ. Laser, акроним от англ. Light amplification by stimulated emission of radiation)

Содержание

Ла́зер (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation —

Фундаментальные физические идеи для создания лазеров Вынужденное излучение Среда с инверсной

Поглощение и излучение электромагнитных квантов

Спонтанное излучение – случайно и хаотично по времени, частоте, направлению распространения

Вынужденное (индуцированное) излучение – возникает при взаимодействии фотона с возбужденным атомом,

Активная усиливающая среда- среда с инверсной заселённостью энергетических уровней:Нормальная заселённость уровней:

Процесс перевода среды из нормального состояния в инверсное называется накачкой. Основные виды

Оптический резонатор1 – активная среда;2 – непрозрачное зеркало;3 – полупрозрачное зеркало.Состоит

1- газоразрядная трубка, кварцевая d ≈ 7мм2- смесь гелия и неона

Красный рубиновый лазер

Свойства лазерного излучения Монохроматичность Узость пучка Когерентность Возможность получать различные мощности

Длина волны: зеленый 532нм, красный 650нм, пурпурный 405нм. МонохроматичностьИзлучение лазера имеет

Узость пучка Лечение глаукомы, посредством «прокалывания» лазером отверстий размером 50-100 мкм для

Когерентность Излучаемая лазером электромагнитная волна является когерентной : ее амплитуда, частота, фаза,

Различные мощности лазерного излученияТерапевтические лазерыНизкая интенсивность:≤10 Вт/см2Хирургические лазерыВысокая интенсивность:до 106 Вт/см2

Действие лазерного излучения на биоткани На клеточном уровне: изменение активности клеточных

высокие дозы – разрушающеесредние дозы – угнетающеемалые дозы – стимулирующееочень маленькие

Применение в медицинеБезоперационное лечение отслойки сетчатки. Применяется специальный прибор – офтальмокоагулятор.Световой

бескровный разрез из-за фотокоагуляциинадежность в работе (не сломается об косточку)прозрачный, что