Презентація на тему «Лазери. Застосування лазерів в медицині»

Лазери. Застосування лазерів в медицині.

Спонтанне і вимушене випромінювання.
1917 А. Ейнштейн:
Механізми випускання світла речовиною
Спонтанне
вимушене

Лазери
А.М. Прохоров
Н.Г. Басов
Ч. Таунс
У 1954 р. Вперше створили генератори електромагнітного випромінювання, що використовують механізм вимушеного переходу.
Т. Мейман
У 1960 р. створив лазер в оптичному діапазоні працює на рубіні.

Трирівнева схема оптичної накачки.

Розвиток лавиноподібного процесу генерації в лазері.

Види лазерів
Газові:
-аргоновий
- кріптоновий
- ксенонове
- азотний
- вторісто-водневий
- киснево-йодний
- вуглекислотний (CO2)
- на монооксиді вуглецю (CO)
- ексимерний
гелій-неоновий
На парах металів:
-гелієво-кадмієвий
-гелієво-ртутний
-гелієво-селеновий
-на парах міді
-на парах золота
Твердотільні:
-рубіновий
-алюмо-ітрієві
-на фториді ітрію-літію
-на Ванадат ітрію
-на неодимовому склі
-титан-сапфірові
-олександритовий
-оптоволоконний
-на фториді кальцію
Інші типи:
- напівпровідниковий лазерний діод
-на барвниках
-на вільних електронах
-псевдо-нікелево-самариевой

РУБІНОВИЙ ЛАЗЕР
Перший квантовий генератор світла був створений в 1961 році Мейманом ( р.1927 ) на рубіні . Рубін - це твердий кристал , основою якого є корунд , тобто кристал окису алюмінію ( Al2O3) , в якому невелика частина атомів алюмінію (близько 0,05 %) заміщена іонами хрому Cr + + + . Для створення інверсної заселеності використовується оптичне накачування , тобто освітлення кристала рубіна потужним спалахом світла . Рубіну надають форму циліндричного стержня , кінці якого ретельно відполіровані , посріблені , і служать дзеркалами для лазера. Для освітлення рубінового стрижня застосовують імпульсні ксенонові газорозрядні лампи -спалахи, через які розряджаються батареї високовольтних конденсаторів . Лампа - спалах має форму спіральної трубки , обвивають навколо рубінового стрижня. Під дією потужного імпульсу світла в рубіновому стрижні створюється інверсна заселеність і завдяки наявності дзеркал збуджується лазерна генерація , тривалість якої трохи менше тривалості спалаху накачували лампи.

РУБІНОВИЙ ЛАЗЕР
Перший квантовий генератор світла був створений в 1961 році Мейманом ( р.1927 ) на рубіні . Рубін - це твердий кристал , основою якого є корунд , тобто кристал окису алюмінію ( Al2O3) , в якому невелика частина атомів алюмінію (близько 0,05 %) заміщена іонами хрому Cr + + + . Для створення інверсної заселеності використовується оптичне накачування , тобто освітлення кристала рубіна потужним спалахом світла . Рубіну надають форму циліндричного стержня , кінці якого ретельно відполіровані , посріблені , і служать дзеркалами для лазера. Для освітлення рубінового стрижня застосовують імпульсні ксенонові газорозрядні лампи -спалахи, через які розряджаються батареї високовольтних конденсаторів . Лампа - спалах має форму спіральної трубки , обвивають навколо рубінового стрижня. Під дією потужного імпульсу світла в рубіновому стрижні створюється інверсна заселеність і завдяки наявності дзеркал збуджується лазерна генерація , тривалість якої трохи менше тривалості спалаху накачували лампи.

Гелій-неоновий лазер.
Гелій-неоновий лазер - лазер, активним середовищем якого є суміш гелію і неону. Гелій-неонові лазери часто використовуються в лабораторних дослідах і оптиці. Має робочу довжину хвилі 632,8 нм, розташовану в червоній частині видимого спектру.
Гелій-неоновий лазер. Світиться промінь у центрі - це не власне лазерний промінь, а електричний розряд, який породжує світіння, подібно до того, як це відбувається в неонових лампах. Луч проектується на екран справа у вигляді світиться червоною точки.

сі лазери складаються з трьох основних частин: - Активного (робочого) середовища; - Системи накачування (джерело енергії); - Оптичного резонатора (може бути відсутнім, якщо лазер працює в режимі підсилювача) Кожна з них забезпечує для роботи лазера виконання своїх певних функцій.
Робочим тілом гелій -неонового лазера служить суміш гелію і неону в пропорції 5:1 , що знаходиться у скляній колбі під низьким тиском ( зазвичай близько 300 Па). Енергія накачування подається від двох електричних розрядників з напругою близько 1000 вольт , розташованих в торцях колби . Резонатор такого лазера зазвичай складається з двох дзеркал - повністю непрозорого з одного боку колби і другого , що пропускає через себе близько 1 % падаючого випромінювання на вихідний стороні пристрою .
Гелій - неонові лазери компактні, типовий розмір резонатора - від 15 см до 0,5 м , їх вихідна потужність варіюється від 1 до 100 мВт.

Застосування лазерів
Наука
Озброєння
Медицина
Промисловість і побут
Спектроскопія
Вимірювання відстаней
Фотохімія
Намагнічування
Інтерферометрія
Голографія
Термоядерний синтез
Лазерна зброя
Цілевказівники
Лазерний приціл
Лазерне наведення
Скальпель
Точкове зварювання тканин
Хірургія
Діагностика
Видалення пухлин
Різка, сварка, маркіровка, гравіровка
CD, DVD-програвачі, принтери, дісплеї
Фотолітографія, зчитувачі штрихкода
Оптичний зв'язок, системи навигації
Маніпуляції мікрооб'єктами

Молекулярний лазер

Лазер в дії

Лазерне супровід музичних вистав (лазерне шоу)-Твердотільні і рідинні лазери.

Застосування лазера
Напівпровідниковий лазер, застосовуваний у вузлі генерації зображення принтера Hewlett-Packard

Револьвер, оснащений лазерним цілевказівником

В даний час важко уявити прогрес у медицині без лазерних технологій, які відкрили нові можливості у вирішенні численних медичних проблем. Вивчення механізмів впливу лазерного випромінювання різних довжин хвиль і рівнів енергії на біологічні тканини дозволяє створювати лазерні медичні багатофункціональні прилади , діапазон застосування яких в клінічній практиці став настільки широким , що дуже важко відповісти на питання: для лікування яких захворювань лазери не застосовувати? Розвиток лазерної медицини йде за трьома основними гілкам : лазерна хірургія, лазерна терапія і лазерна діагностика. Нашої областю діяльності є лазери для застосувань в хірургії та косметології , які мають досить велику потужність для розрізання, вапоризації, коагуляції та інших структурних змін в биоткани.
Використання лазерів в медицині

В даний час важко уявити прогрес у медицині без лазерних технологій, які відкрили нові можливості у вирішенні численних медичних проблем. Вивчення механізмів впливу лазерного випромінювання різних довжин хвиль і рівнів енергії на біологічні тканини дозволяє створювати лазерні медичні багатофункціональні прилади , діапазон застосування яких в клінічній практиці став настільки широким , що дуже важко відповісти на питання: для лікування яких захворювань лазери не застосовувати? Розвиток лазерної медицини йде за трьома основними гілкам : лазерна хірургія, лазерна терапія і лазерна діагностика. Нашої областю діяльності є лазери для застосувань в хірургії та косметології , які мають досить велику потужність для розрізання, вапоризації, коагуляції та інших структурних змін в биоткани.
Використання лазерів в медицині

Використання лазерів в хірургії.
З їх допомогою виконуються найскладніші операції на мозку.
Лазер використовують онкологи. Потужний лазерний пучок відповідного діаметру знищує злоякісну пухлину.
Потужними лазерними імпульсами (тривалістю порядку мілісекунди і менше) «приварюють» відшарувалася сітківку і виконують інші офтальмологічні операції і т. д.

Застосування лазера в обстеженні та хірургії ока.

Дякую за увагу