Лазерное излучение. 3

Министерство образования и  науки Российской Федерации

 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И  РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

 

 

Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга (РЭТЭМ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Лазерное излучение

 

по дисциплине «МБОБЖД»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент гр.

 

_____________

 

 

Проверил:

ст. преподаватель каф. :

 

______________

 

 

 

Томск 2010 г. 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………………….3

1 Физическая сущность лазерного  излучения…………………………………………4

2 Монохроматичность лазерного  излучения. Его мощность…………………………4

3 Принцип действия лазеров……………………………………………………………5

4 Характеристики некоторых типов  лазеров…………………………………………..5

5 Практическое использование оптических  квантовых генераторов………………10

5.1 Применение  лазерного луча в промышленности  и технике……………..11

5.2 Применение  лазеров в медицине…………………………………………...13

5.2.1 Лазер  в офтальмологии……………………………………………14

5.2.2 Протонная  терапия опухолей……………………………………...15

5.3 Лазеры  в вычислительной технике………………………………………...16

5.3.1 Лазерные  технологии - средство записи и  обработки информации………………………………………………………………16

5.3.2 Лазерный  принтер………………………………………………….17

5.3.3 Оптическая  цифровая память……………………………………..17

5.3.4 Лазерная  связь и локация………………………………………….18

5.3.5 Лазерные  системы навигации и обеспечения  безопасности полетов……………………………………………………………………18

5.4. Лазерные системы управления оружием………………………………….19

6 Опасные и вредные факторы  в процессе производства, испытания  и  эксплуатации лазерных устройств…………………………………………………….19

7 Воздействие лазерного излучения  на организм…………………………………….21

8 Нормирование лазерного излучения………………………………………………...22

9 Методы защиты от лазерного  излучения…………………………………………...23

Заключение……………………………………………………………………………...24

Литература………………………………………………………………………………24

 

Введение

 

Одним из самых  замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой  для создания удивительного прибора  оптического квантового генератора, или лазера.

Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой  направленностью светового луча. Само слово “лазер” составлено из первых букв английского словосочетания, означающего ”усиление света  в результате вынужденного излучения”.

Изобретение лазеров стоит в одном ряду с наиболее выдающимися достижениями науки и техники XX века. Первый лазер  появился в 1960 году, и с тех пор  происходит бурное развитие лазерной техники. В короткое время были созданы  разнообразные типы лазеров и  лазерных устройств, предназначенных  для решения конкретных  научных  и технических задач. Лазеры уже  успели завоевать прочные позиции  во многих отраслях народного хозяйства, непрерывно расширяется область  использования лазеров в научных  исследованиях - физических, химических, биологических. Лазерный луч становится надежным помощником медиков, строителей, картографов, археологов, криминалистов.

 

1 Физическая сущность лазерного излучения

 

Лазер (от английского Lighting amplification by stimulated emission of radiation) - устройство, предназначенный для выработки и усиления электромагнитной энергии оптического диапазона частот с использованием процесса управляемой индукционной эмиссии. Он работает на принципе индуцированного излучения, получаемого при оптической накачке (например, воздействием импульсов света) термически неравновесной (активной) среды, в качестве которой служат диэлектрические кристаллы, стекло, газы, полупроводники и плазма.

Отдельные атомы таких материалов при попадании на них фотона обладают свойствами перехода с верхнего энергетического  уровня на нижний уровень с испусканием  двух фотонов, индуцированных с той  же частотой, поляризацией и направлением распространения.

 

2 Монохроматичность лазерного излучения. Его мощность

 

Для некоторых  квантовых генераторов характерна чрезвычайно высокая степень  монохроматичности их излучения. Любой поток электромагнитных волн всегда обладает набором частот. Излучение и поглощение атомной системы характеризуется не только частотой, но и некоторой неопределенностью этой величины, называемой шириной спектральной линии (или полосы). Абсолютно монохроматического одноцветного потока создать нельзя, однако, набор частот лазерного излучения чрезвычайно узок, что и определяет его очень высокую монохроматичность.

Нужно отметить, что линии лазерного излучения  имеют сложную структуру и  состоят из большого числа чрезвычайно узких линий. Применяя соответствующие оптические резонаторы, можно выделить и стабилизировать отдельные линии этой структуры, создав тем самым одночастотный лазер.

Мощность  лазера. Лазеры являются самыми мощными  источниками светового излучения. В узком интервале спектра  кратковременно (в течение промежутка времени, продолжительностью порядка 10^-13 с. у некоторых типов лазеров достигается мощность излучения порядка 10¹⁷ Вт/см², в то время как мощность излучения Солнца равна только 7*10³ Вт/см², причём суммарно по всему спектру. На узкий же интервал l=10^-6 см (это ширина спектральной линии лазера) приходится у Солнца  всего лишь 0,2 Вт/см². Если задача заключается в преодолении порога в 10¹⁷ Вт/см², то прибегают к различным методам повышения мощности.

 

3 Принцип действия лазеров

 

Лазерное  излучение – есть свечение объектов при нормальных температурах. Но при  обычных условиях большинство атомов находятся в низшем энергетическом состоянии. Поэтому при низких температурах вещества не светятся.

Лазеры генерируют в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях (в оптическом диапазоне). Лазер обязательно имеет три  основных компонента: 1) активную среду, в которой создаются состояния  с инверсией населенностей; 2) систему  накачки (устройство для создания инверсии в активной среде); 3) оптический резонатор (устройство, выделяющее в пространство избирательное направлении пучка  фотонов и формирующее выходящий  световой пучок).

Каждый фотон, случайно родившийся при спонтанных переходах, в принципе может инициировать (порождать) в активной среде множество  вынужденных переходов 2→1,  в  результате чего появляется лавина вторичных  фотонов, являющихся копиями первичных. Таким образом, и зарождается лазерная генерация. Однако спонтанные переходы носят случайные характер, и спонтанно рождающиеся фотоны испускаются в разных направлениях. Тем самым в самых разных направлениях распространяются и лавины вторичных фотонов. Следовательно, излучение, состоящее из подобных лавин, не может обладать высокими когерентными свойствами.

 

4 Характеристики некоторых типов лазеров

 

В настоящее  время имеется громадное разнообразие лазеров, отличающихся между собой  активными средами, мощностями, режимами работы и другими характеристиками. Нет необходимости все их описывать. Поэтому здесь даётся краткое  описание лазеров, которые достаточно полно представляют характеристики основных типов лазеров (режим работы, способы накачки и т. д.)

Рубиновый лазер.

Первым квантовым  генератором  света был рубиновый  лазер, созданный в 1960 году.

Рабочим веществом  является рубин, представляющий собой  кристалл оксида алюминия Аl2O3 (корунд), в который при выращивании  введен в виде примеси оксид хрома Сr2Оз. Красный цвет рубина обусловлен положительным ионом Сr+3. В решетке кристалла А2О3 ион Сг+3 замещает ион Аl+3. Вследствие этого в кристалле возникают две полосы поглощения: одна – в зеленой, другая – в голубой части спектра. Густота красного цвета рубина зависит от концентрации ионов Сг+3: чем больше концентрация, тем гуще красный цвет. В темно-красном рубине концентрация ионов Сг+3 достигает 1%.

Наряду с  голубой и зеленой полосами поглощения имеется два узких энергетических уровня Е1 и Е1’ , при переходе с  которых на основной уровень излучается свет с длинами волн 694,3 и 692,8 нм. Ширина линий составляет при комнатных  температурах примерно 0,4 нм. Вероятность  вынужденных переходов для линии 694,3 нм больше, чем для 692,8 нм. Поэтому  проще работать с линией 694,3 нм. Однако можно осуществить генерацию  и линии 692,8 нм, если использовать специальные  зеркала, имеющие большой коэффициент  отражения для излучения 1  = 692,8 нм и малый – для 1 = 694,3 нм.

При облучении  рубина белым светом голубая и  зеленая части спектра поглощаются, а красная отражается. В рубиновом  лазере используется оптическая накачка  ксеноновой лампой, которая дает вспышки  света большой интенсивности  при прохождении через нее  импульса тока, нагревающего газ до нескольких тысяч кельвин. Непрерывная  накачка невозможна, потому что лампа  при столь высокой температуре  не выдерживает непрерывного режима работы. Возникающее излучение близко по своим характеристикам к излучению  абсолютно черного тела. Излучение  поглощается ионами Cr+, переходящими в результате этого на энергетические уровни в области полос поглощения. Однако с этих уровней ионы Сr+3 очень  быстро в результате безизлучательного  перехода переходят на уровни Е1, Е1’. При этом излишек энергии передается решетке, т. е. превращается в энергию  колебаний решетки или, другими  словами, в энергию фотонов. Уровни Е1, Е1’ метастабильны. Время жизни  на уровне Е1 равно 4,3 мс. В процессе импульса накачки на уровнях Е1, Е1’  накапливаются возбужденные атомы, создающие значительную инверсную  заселенность относительно уровня Е0 (это  уровень невозбужденных атомов).

Кристалл  рубина выращивается в виде круглого цилиндра. Для лазера обычно используют кристаллы размером: длина L = 5 см, диаметр d = 1 см. Ксеноновая лампа и кристалл рубина помещаются в эллиптическую полость с хорошо отражающей внутренней поверхностью. Чтобы обеспечить попадание на рубин всего излучения ксеноновой лампы, кристалл рубина и лампа, имеющая также форму круглого цилиндра, помещаются в фокусы эллиптического сечения полости параллельно ее образующим. Благодаря этому на рубин направляется излучение с плотностью, практически равной плотности излучения на источнике накачки.

Один из концов рубинового кристалла срезан так, что  от граней среза обеспечивается полное отражение и возвращение луча обратно. Такой срез заменяет одно из зеркал лазера. Второй конец рубинового кристалла срезан под углом Брюстера. Он обеспечивает выход из кристалла  рубина без отражения луча с соответствующей  линейной поляризацией. Второе зеркало  резонатора ставится на пути этого  луча. Таким образом, излучение рубинового лазера линейно поляризовано. Лазер  состоит из трех основных частей: активного (рабочего) вещества, резонансной системы, представляющей две параллельные пластины с нанесенными на них отражающими  покрытиями, и системы возбуждения (накачки), в качестве которой обычно используется ксеноновая лампа-вспышка  с источником питания (рис. 1).

Рис 1. Схема рубинового лазера.

Газовый лазер.

Для таких  лазеров в качестве активного  вещества используют либо смесь газов, либо вещество, находящееся в парообразном состоянии. Газовая среда облегчает получение непрерывного стимулированного излучения, поскольку для перевода вещества в возбужденное состояние требуется меньшая энергия. Впервые в качестве активного вещества применялась смесь гелия и неона.

Гелий-неоновый лазер.

Активной  средой является газообразная смесь  гелия и неона. Генерация осуществляется за счет переходов между энергетическими  уровнями неона, а гелий играет роль посредника, через который энергия  передается атомам неона для создания инверсной заселенности.

Неон, в принципе, может генерировать лазерное изучение в результате более 130 различных  переходов. Однако наиболее интенсивными являются линии с длиной волны 632,8 нм, 1,15 и 3,39 мкм. Волна 632,8 нм находится  в видимой части спектра, а  волны 1,15 и 3,39 мкм - в инфракрасной.

При пропускании  тока через гелий-неоновую смесь  газов электронным ударом атомы  гелия возбуждаются до состояний 23S и 22S, которые являются метастабильными, поскольку переход в основное состояние из них запрещен квантово-механическими  правилами отбора. При прохождении  тока атомы накапливаются на этих уровнях. Когда возбужденный атом гелия  сталкивается с невозбужденным атомом неона, энергия возбуждения переходит  к последнему. Этот переход осуществляется очень эффективно вследствие хорошего совпадения энергии соответствующих  уровней. Вследствие этого на уровнях 3S и 2S неона образуется инверсная  заселенность относительно уровней 2P и 3P, приводящая к возможности генерации  лазерного излучения. Лазер может  оперировать в непрерывном режиме. Излучение гелий-неонового лазера линейно поляризовано. Обычно давление гелия в камере составляет 332 Па, а неона – 66 Па. Постоянное напряжение на трубке около 4 кВ. Одно из зеркал имеет коэффициент отражения порядка 0,999, а второе, через которое выходит лазерное излучение, – около 0,990. В качестве зеркал используют многослойные диэлектрики, поскольку более низкие коэффициенты отражения не обеспечивают достижения порога генерации.

Рис. 3. Поперечное сечение конструкции  гелий-неонового лазера для космических  исследований.

СО2-лазер с замкнутым объемом.

Молекулы  углекислого газа, как и другие молекулы, имеют полосатый спектр, обусловленный наличием колебательных  и вращательных уровней энергии. Используемый в CO2 - лазере переход дает излучение с длиной волны 10,6 мкм, т. е. лежит в инфракрасной области  спектра. Пользуясь колебательными уровнями, можно несколько варьировать  частоту излучения в пределах примерно от 9,2 до 10,8 мкм. Энергия молекулам CO2 передается от молекул азота N2, которые  сами возбуждаются электронным ударом при прохождении тока через смесь.

Такой закрытый CO2-лазер, в состоянии работать в  течение многих тысяч часов.

 

Проточный СО2-лазер.

Важной модификацией является проточный СО2-лазер, в котором  смесь газов CO2, N2, Не непрерывно прокачивается  через резонатор. Такой лазер  может генерировать непрерывное  когерентное излучение мощностью  свыше 50 Вт на метр длины своей активной среды.

Т-лазер.

Во многих практических приложениях важную роль играет СO2-лазер, в котором рабочая  смесь находится под атмосферным  давлением и возбуждается поперечным электрическим полем (Т-лазер). Поскольку  электроды расположены параллельно  оси резонатора, для. получения больших  значений напряженности электрического поля в резонаторе требуются сравнительно небольшие разности потенциалов  между электродами, что дает возможность  работать в импульсном режиме при  атмосферном давлении, когда концентрация CO2 в резонаторе велика. Следовательно, удается получить большую мощность, достигающую обычно 10 МВт и больше в одном импульсе излучения продолжительностью менее 1 мкс. Частота повторения импульсов  в таких лазерах составляет обычно несколько импульсов в минуту.

Газодинамические лазеры.

Нагретая  до высокой температуры (1000—2000 К) смесь CO2 и N2 при истечении с большой  скоростью через расширяющееся  сопло сильно охлаждается. Верхний  и нижний энергетический уровни при  этом термоизолируются с различной  скоростью, в результате чего образуется инверсная заселенность. Следовательно, образовав на выходе из сопла оптический резонатор, можно за счет этой инверсной  заселенности генерировать лазерное излучение. Действующие на этом принципе лазеры называются газодинамическими. Они  позволяют получать очень большие  мощности излучения в непрерывном  режиме.

Лазеры на красителях.

Красители являются очень сложными молекулами, у которых  сильно выражены колебательные уровни энергии. Энергетические уровни в полосе спектра располагаются почти  непрерывно. Если молекулы красителя  взять в качестве активного вещества для генерации лазерного излучения, то в зависимости от настройки  резонатора можно получить практически  непрерывную перестройку частоты  генерируемого лазерного излучения. Поэтому на красителях создаются  лазеры с перестраиваемой частотой генерации. Накачка лазеров на красителях производится газоразрядными лампами или излучением других лазеров.

Генерация осуществлена со многими красителями, что позволило  получить лазерное излучение не только во всем оптическом диапазоне, но и  на значительной части инфракрасной и ультрафиолетовой областей спектра.

 

5 Практическое использование оптических квантовых генераторов

 

Прежде всего, следует отметить, что исследования взаимодействия лазерного излучения  с веществом представляют исключительно  большой интерес. Лазеры находят  широкое применение в современных  физических, химических и биологических  исследованиях, имеющих фундаментальный  характер. Ярким примером могут служить  исследования в области нелинейной оптики. Как уже отмечалось, лазерное излучение, обладающее достаточно высокой  мощностью, может обратимо изменять физические характеристики вещества, что приводит к различным нелинейно-оптическим явлениям.

Лазер дает возможность осуществлять сильную  концентрацию световой мощности в пределах весьма узких частотных интервалов: при этом возможна плавная перестройка  частоты. Поэтому лазеры применяются  для получения и исследования оптических спектров веществ. Лазерная спектроскопия отличается исключительно  высокой степенью точности(высоким  разрешением). Лазеры позволяют также  осуществить избирательное возбуждение  тех или иных состояний атомов и молекул, избирательный разрыв определенных химических связей. В  результате оказывается возможным  инициирование конкретных химических связей, управление развитием этих реакций, исследование их кинетики. Пикосекундные  лазерные импульсы дали начало исследованиям  целого ряда быстропротекающих процессов  в веществе и, в частности, в биологических  структурах. Отметим, например, фундаментальные  исследования процессов фотосинтеза. Эти процессы весьма сложны и, к тому же, протекают крайне быстро – в  пикосекундной временной шкале. Использование сверхкоротких световых импульсов дает уникальную возможность  проследить за развитием подобных процессов  и моделировать отдельные их звенья. Роль лазеров в фундаментальных  научных исследованиях исключительно  велика.

При обсуждении практических применения лазеров обычно выделяют два направления. Первое направление  связывают с применениями, в которых  лазерное излучение(как правило, достаточно высокой мощности) используется для  целенаправленного воздействия  на вещество. Сюда относят лазерную обработку материалов(например, сварку, термообработку, резку, пробивание отверстий), лазерное разделение изотопов,, применение лазеров в медицине и т.д. Второе направление связывают  с так называемым информативным применением лазеров – для передачи и обработки информации, для осуществления контроля измерений.

 

5.1 Применение лазерного луча в промышленности и технике

 

Оптические  квантовые генераторы и их излучение  нашли применение во многих отраслях промышленности. Так, например, в индустрии  наблюдается применение лазеров  для сварки, обработки и разрезания металлических и диэлектрических  материалов и деталей в приборостроении, машиностроении и в текстильной  промышленности.

Начиная с 1964 года малопроизводительное механическое сверление отверстий стало заменяться лазерным сверлением. Термин лазерное сверление не следует понимать буквально. Лазерный луч не сверлит отверстие: он его пробивает за счет интенсивного испарения материала в точке  воздействия. Пример такого способа  сверления - пробивка отверстий в  часовых камнях, которая сейчас уже  является обычным делом. Для этой цели применяются твердотельные  импульсные лазеры, например, лазер  на стекле с неодимом. Отверстие  в камне (при толщине заготовки  около 0,1 - 0.5 мм.) пробивается серией из нескольких лазерных импульсов, имеющих энергию около 0,1 - 0,5 Дж. и длительностью около 10^-4 с. Производительность установки в автоматическом режиме составляет 1 камень в секунду, что в 1000 раз выше производительности механического сверления.

Лазер используется и при изготовлении сверхтонких  проволок из меди, бронзы, вольфрама  и других металлов. При изготовлении проволок применяют технологию протаскивания (волочения) проволоки сквозь отверстия  очень малого диаметра. Эти отверстия (или каналы волочения) высверливают в материалах, обладающих особо высокой  твердостью, например, в сверхтвердых сплавах. Наиболее тверд, как известно, алмаз. Поэтому лучше всего протягивать  тонкую проволоку сквозь отверстия  в алмазе (алмазные фильеры). Только они позволяют получить проволоку  диаметром всего 10 мкм. Однако, на механическое сверление одного отверстия в  алмазе требуется 10 часов(!). Зато совсем нетрудно пробить это отверстие  серией из нескольких мощных лазерных импульсов. Как и в случае с  пробивкой отверстий в часовых  камнях, для сверления алмаза используются твердотельные импульсные лазеры.

Лазерное  сверление широко применяется при  получении отверстий в материалах, обладающих повышенной хрупкостью. В  качестве примера можно привести подложки микросхем, изготовленные  из глиноземной керамики. Из-за высокой  хрупкости керамики механическое сверление  выполняется на “сыром” материале. Обжигают керамику уже после сверления. При этом происходит некоторая деформация изделия, искажается взаимное расположение высверленных отверстий. При использовании “лазерных сверл” можно спокойно работать с керамическими подложками, уже прошедшими обжиг.

Интересно применение лазера и как универсального паяльника. Предположим, что внутри электронно-лучевой  трубки произошла авария - перегорел  или оборвался какой-нибудь провод, нарушился контакт. Трубка вышла  из строя. Казалось бы, поломка неисправима, ведь ЭЛТ представляет собой устройство, все внутренние компоненты которого находятся в вакууме, внутри стеклянного  баллона, и никакому паяльнику туда не проникнуть. Однако, лазерный луч  позволяет решать и такие задачи. Направляя луч в нужную точку  и должным образом фокусирую  его, можно осуществить сварочную  работу.

Лазеры с  плавной перестройкой частоты служат основой для спектральных приборов с исключительно высокой разрешающей  силой. Например, пусть  требуется  исследовать спектр поглощения какого-либо вещества. Измерив величину лазерного  потока, падающего на изучаемый объект, и прошедшего через него, можно  вычислить значение коэффициента поглощения. Перестраивая частоту лазерного  излучения, можно, следовательно, определить коэффициент поглощения как функцию  от длины волны. Разрешающая способность  этого метода совпадает, очевидно, с  шириной линии лазерного излучения, которую можно сделать очень  малой. Ширина линии, равная, например, 10^-3 см^-1 обеспечивает такую же разрешающую способность, как и дифракционная решётка с рабочей поверхностью 5 м., а изготовление таких решёток представляет собой почти неразрешимую задачу.

Лазеры позволили  осуществить светолокатор, с помощью  которого расстояние до предметов измеряется с точностью до нескольких миллиметров. Такая точность недоступна для радиолокаторов.

В настоящее  время в мире существует несколько  десятков лазерных локационных систем. Многие из них уже имеют космическое  значение. Они осуществляют локацию  Луны и геодезических искусственных  спутников Земли. В качестве примера  можно назвать лазеро-локационную  систему Физического института  имени П. Н. Лебедева. Погрешность  измерения при использовании  данной системы составляет 40 см.

Проведение  таких исследований организуется для  того, чтобы поточнее узнать расстояние до Луны в течение некоторого периода  времени, например, в течение года. Исследуя графики, описывающие изменение  этого расстояния со временем, ученые получают ответы на ряд вопросов, имеющих  научную важность.

Импульсные  лазерные локаторы сегодня применяются  не только в космонавтике, но и в  авиации. В частности, они могут  играть роль научных измерителей  высоты. Лазерный высотомер применялся также в космическом корабле  “Аполлон” для фотографирования поверхности Луны.

Впрочем, у  оптических лазерных систем есть и  свои слабые стороны. Например, не так  просто при помощи остронаправленного луча лазера обнаружить объект, так  как время обзора контролируемой области пространства оказывается  слишком большим. Поэтому оптические локационные системы используются вместе с радиолокационными. Последние  обеспечивают быстрый обзор пространства, обнаруживают цель, а затем оптическая система измеряет параметры цели и осуществляет слежение за ней.

Большой интерес  представляют последние разработки в области создания телевизора на основе лазерных технологий. Согласно ожиданиям специалистов, такой телевизор  должен отличаться сверхвысоким качеством  изображения.

Стоит также  отметить использование лазеров  в уже давно известных принтерах  высокого качества или лазерных принтерах. В этих устройствах лазерное излучение  используется для создания на специальном  светочувствительном барабане скрытой  копии печатаемого изображения.

 

5.2 Применение лазеров в медицине

 

В медицине лазерные установки нашли свое применение в виде лазерного скальпеля. Его  использование для проведения хирургических  операций определяют следующие свойства:

• Он производит относительно бескровный разрез, так как одновременно с рассечением тканей он коагулирует края раны “заваривая” не слишком крупные кровеносные сосуды;
• Лазерный скальпель отличается постоянством режущих свойств. Попадание на твердый предмет (например, кость) не выводит скальпель из строя. Для механического скальпеля такая ситуация стала бы фатальной;
• Лазерный луч в силу своей прозрачности позволяет хирургу видеть оперируемый участок. Лезвие же обычного скальпеля, равно как и лезвие электроножа, всегда в какой-то степени загораживает от хирурга рабочее поле;
• Лазерный луч рассекает ткань на расстоянии, не оказывая никакого механического воздействия на ткань;
• Лазерный скальпель обеспечивает абсолютную стерильность, ведь с тканью взаимодействует только излучение;
• Луч лазера действует строго локально, испарение ткани происходит только в точке фокуса. Прилегающие участки ткани повреждаются значительно меньше, чем при использовании механического скальпеля;
• Как показала клиническая практика, рана от лазерного скальпеля почти не болит и быстрее заживляется.

Практическое  применение лазеров в хирургии началось в СССР в 1966 году в институте имени  А. В. Вишневского. Лазерный скальпель  был применен в операциях на внутренних органах грудной и брюшной  полостей. В настоящее время лазерным лучом делают кожно-пластические операции, операции пищевода, желудка, кишечника, почек, печени, селезенки и других органов. Очень заманчиво проведение операций  с использованием лазера на органах, содержащих большое количество кровеносных сосудов, например, на сердце, печени.

 

5.2.1 Лазер в офтальмологии

 

В настоящее  время интенсивно развивается новое  направление в медицине - лазерная микрохирургия глаза. Исследования в этой области ведутся в Одесском Институте глазных болезней имени  В. П. Филатова, в Московском НИИ микрохирургии  глаза и во многих других “глазных центрах” стран содружества

Первое применение лазеров в офтальмологии было связано с лечением отслоения  сетчатки. Внутрь глаза через зрачок посылаются световые импульсы от рубинового лазера (энергия импульса 0,01 - 0,1 Дж, длительность порядка - 0,1 с.) Они свободно проникают сквозь прозрачное стекловидное тело и поглощаются сетчаткой. Фокусируя  излучение на отслоившемся участке, последнюю “приваривают” к глазному дну за счет коагуляции. Операция проходит быстро и совершенно безболезненно.