Sve u našem svijetu ima svoje porijeklo negdje. Bujna bašta počinje sa sićušnim sjemenom. A svijet laserskih tehnologija označio je početak svog procvata u trenutku kada se nazrijelo " Grimizni cvijet". Pogled nije bio ništa drugo do prvi snop stimulisanog zračenja. A rubin laser je obasjao svijet nauke i tehnologije grimiznom bojom.
Osim toga, u pojednostavljenom obliku, možemo reći da kada je atom pobuđen, neki elektroni se kreću u orbite koje su najudaljenije od jezgra, sa višim energetskim nivoima. Proučavanje fotona zahtijeva više pojmova kvantne fizike, koji nisu predmet ove stranice. Možemo reći da je to najmanja količina svjetlosti, odnosno svjetlost se može uzeti kao skup elementarnih čestica koje se nazivaju fotoni. Postoji matematička veza između promjene energije i frekvencije emitiranog svjetlosnog fotona.
Fenomen emisije fotona od strane pobuđenih atoma prilično je brojan u praksi. Metal zagrijan iznad određene temperature emituje svjetlost zbog pobuđivanja atoma toplinom. Atomi fosfora na platnu kina pobuđuju se upadnim snopom elektrona da emituju svjetlost. Nivoi energije se mijenjaju prema nekoj statističkoj distribuciji, a atomi emituju fotone na način koji je nezavisan od drugih. Stoga se ova vrsta zračenja naziva ili ne stimulira.
Rođenje pionira
Godine 1960. naučnom svijetu predstavljen je inovativni razvoj - prvi generator optičkog zračenja. Njegov rad se zasnivao na svojstvima kristala rubina. I iako je dizajn lasera imao očigledne nedostatke, radio je uspješno i, što je još važnije, bio je lagan. A to znači da je bio praktično spreman za rad u rukama čovjeka.
Fotoni nastali spontanom emisijom mogu pronaći atome u uslovima koje treba stimulisati i tako formirati lančanu reakciju u procesu. Zapravo to nije tako lako. U svakom trenutku, broj pobuđenih atoma je vrlo mali u odnosu na ukupan, a vrijeme tokom kojeg oni ostaju u pobuđenom stanju je također vrlo kratko. Stoga, većina fotona koji se spontano emituju ne mogu pronaći atome koji bi izazvali stimuliranu emisiju.
Možda mislite da zagrijavanje doprinosi procesu, ali to nije slučaj. Toplota povećava prosječnu energiju skupa, ali ne povećava udio pobuđenih atoma u odnosu na novi energetski nivo. Na slici 02 prikazana je konstrukcija jednog od prvih tipova. Kristal rubina u obliku barzo pobuđuje plinska lampa. Kristal ima svojstvo metastabilne ekscitacije i stoga se u krugu javlja stimulirana emisija. Na jednom kraju se nalazi 100% reflektirajuće ogledalo, a na drugom djelimično reflektirajuće ogledalo.
Kasnije je rubin laser modificiran, obogaćen još jednim (četvrtim) energetskim nivoom prijelaza atoma. Prvi koraci praktična primjena inovacije su često bile praćene neuspjehom. Nedostajalo je znanja i kvalifikacija, jer je to bilo prvo iskustvo, a ja sam morao učiti samo na vlastitim greškama. Ali ovo je sudbina svakog otkrića. Nastavljale su se godine istraživanja lasera sa kristalima od rubina. I postepeno iskristalisani zaključci. Pojavile su se nove generacije generatora. Talas visokih tehnologija više se nije mogao zaustaviti. Tako je započela era lasera.
Međusobna refleksija uzrokuje da se fotoni poravnaju uzdužno, a visoko koncentrirani i monokromatski snop svjetlosti emituje se kroz djelomični reflektor. Na sl. 03 prikazuje osnovni princip rada lasera koristeći mješavinu metala i neona u omjeru od oko 5: nizak pritisak. U obliku jednačine, proces se može opisati kao.
Gdje je ova zadnja rata mala razlika u energiji između njih. Slika 01 ovog primjera prikazuje primjer sa 5 slojeva. Slično gore navedenom, krajevi imaju zrcalne i poluzrcalne površine. Dizajn uzorka stvara oblik bušenja koji nije prikladan za, na primjer, vlaknaste kablove. Postoje i drugi koji proizvode koncentrirane zrake.
rubin laser(Cr:Al2O3) je kvantni generator čvrstog stanja, čiji je radni medij umjetno uzgojen kristal rubina aktiviran hromom. Prisustvo jona hroma daje ovom prozirnom kamenu grimiznu boju. Radna talasna dužina je 694 nm. Mali dio hroma približava dužinu impulsa crvenom spektru emisije. U živom tkivu takvo zračenje najbolje apsorbuje melanin (tamni pigment koji se nalazi u kosi i koži). Laser radi u pulsnom režimu.
Elementi navedeni u tabeli su dopirani u ovim kristalima. Materija je asocijacija atoma, a pošto su oni kombinovani na osnovu svoje energije, materija je oblik energije. Slično, elektromagnetno zračenje je još jedan oblik energije, a valne dužine između 4 mm i 8 mm aktiviraju čulo vida, proizvodeći osjećaj koji se zove svjetlost. Ovaj osjećaj se kreće od crvene do ljubičaste; vizuelno određivanje talasne dužine bojom.
Može doći do međusobne interakcije između materije i elektromagnetnog zračenja, tako da elektromagnetni talas može razbiti polje, tj. raspodjela atomskog naboja. Ova interakcija je, međutim, funkcija vjerovatnoće da su elektroni atoma u energetskom stanju iznad svog minimalnog stanja, kada se atom naziva pobuđeni atom.
Lasersko uklanjanje tetovaža i trajne šminke
Lasersko uklanjanje staračkih pjega
Učinak na njih je iste prirode kao kod uklanjanja tetovaža: selektivna apsorpcija melanina. Nakon što je dobila dovoljno toplotne energije lasera, pigmentna mrlja povećava intenzitet svoje boje - i postaje smeđa. Tako će ostati još neko vrijeme. I tek tada će započeti procesi bistrenja i pilinga.
Kada postoji interakcija energije, dolazi do apsorpcije energije od strane elektrona atoma, koji će sa povećanjem energije preći iz osnovnog stanja u stanje više energije. Ovaj mehanizam je reverzibilan; dakle, kada se elektron vrati u svoje osnovno stanje, on će tu energiju vratiti u obliku emisije fotona.
Struktura atoma u modelu koji je predložio Bohr identična je strukturi Solarni sistem. Jezgro atoma će biti Sunce, a elektroni planete, koje će zauzimati različite orbite oko jezgra, prema njegovom energetskom nivou i prema vjerovatnoći poznatoj kao "Ajnštajnov koeficijent".
Lasersko uklanjanje dlačica
Ono po čemu rubin nije inferioran u odnosu na druge lasere je u efikasnosti uklanjanja viška dlačica. Samo kosa i koža sa kojima radi moraju biti unutar određene zasićenosti boja. Uzimajući u obzir parametre laserskog zračenja i vrste ljudskog izgleda, dermatokozmetologija je napravila selekciju: svaki pacijent ima svoj laser. Time se postižu dva važna cilja:
Apsorpcija zračenja je integralna karakteristika atoma, tj. definiše svoje svojstvo. Od ovog principa polaze neke složene analize hemijske analize materijala. Kada se određena energija primeni na atom, bilo da se radi o toploti, električnom pražnjenju, svetlosnom zračenju, hemijskoj reakciji ili bilo kom drugom obliku, nivo energije se povećava i, stoga, elektroni počinju da se rotiraju u spoljnim orbitama. Ovaj proces se naziva ekscitacija, što je osnova za rad lasera.
Povećanje energije uzrokovano ekscitacijom će se na kraju nekako osloboditi jer elektron uvijek teži da se vrati na svoj izvorni energetski nivo. Ovo oslobađanje energije može doći od sudara s drugim elektronima, ili čak atomima, ili čak emisijom fotona.
- maksimalna efikasnost
- minimiziranje komplikacija do njihovog potpunog odsustva
Rubin laser se koristi za uklanjanje dlaka kod pacijenata sa tipom boje I i II po Fitzpatrick izgledu. To znači da je najprikladniji za uklanjanje tamnih dlačica svijetle puti. Ali kod pacijenata III-VI tipa, rubin lasersko uklanjanje dlaka može izazvati pojavu hipopigmentacije: promjenu boje određenih područja kože.
Konstanta trake je vrijednost koja, pomnožena frekvencijom vala, daje vrijednost energije sadržane u svakom paketu energije talasa. Spontana emisija nastaje kada se elektroni, nakon otpuštanja fotona, vrate na niže energetske nivoe. Foton ima mnogo vjerovatnije apsorpcija od strane elektrona niske energije, što karakteriše spontanu emisiju. Ovaj proces je vrlo sličan raspadu radioizotopa, ali u mnogo kraćem vremenu.
Stimulirana emisija je naziv za emisiju fotona stvorenu pod određenim uvjetima. Stimulirana emisija nastaje kada pobuđeni atom primi djelovanje fotona, koje može biti uzrokovano spontanom emisijom, a koje će uzrokovati emisiju drugog. Tako se uviđa da jedan foton može stimulirati emisiju više od jednog, karakterizirajući tako stvarni dobitak. Međutim, za to je potrebno imati više pobuđenih nego nepobuđenih elektrona.
Zbog svoje sporosti, rubin laser povećava broj potrebnih procedura.
Važno je napomenuti da pri radu sa vellusom, sijedom i previše plavom kosom nijedan od postojećih lasera neće dati rezultat. Zaista, u takvoj kosi u potpunosti nema melanina koji može apsorbirati energiju impulsa.
U normalnim uslovima, populacija ili procenat elektrona je obrnuto proporcionalan količini energije; dakle, što je energija niža, to je veći broj elektrona na datom energetskom nivou. Populaciona inverzija postoji kada je broj elektrona u području niske energije veći nego u području više energije. Populaciona inverzija je potrebna da bi došlo do stimulisane emisije.
U ovom stanju, foton ima veliku vjerovatnoću da ga apsorbuju elektroni visoke energije, koji će osloboditi druge fotone. Međutim, zračenje u obliku fotona se emituje dezorijentisano i polihromatično, odnosno bez posebno privilegovanih pravaca i bez zraka određene talasne dužine.
Prošlost sadašnjost Budućnost!
Ali još uvijek ima baruta u bocama! Inače, zašto bi svetski poznata nemačka kompanija Asclepion Laser Technologies na osnovu toga kreirala TattooStar Ruby laserski sistem? Radi u Q-switched modu (Q-switched mode). Omogućava vam da proizvodite ultra-kratke impulse najveće snage. Laseri iz porodice Q-Switched prepoznati su kao jedan od najnaprednijih razvoja našeg vremena i veoma su traženi na svjetskom tržištu. medicinska oprema. Laser TattooStar R sa sjajem čisti kožu od tetovaža, šminke i. Frakcijska mlaznica može raditi s velikim površinama kože. Laser je dizajniran tako da svojim radom minimizira stvaranje ožiljaka na tkivima na tretiranoj površini.
Da bi se zračenje optimalno iskoristilo, potrebno je odrediti valnu dužinu i smjer prostiranja zraka. U principu, ovo je cijeli radni krug lasera, tj. uređaj sa uslovima za stvaranje stimulisane emisije fotona i metodama za direktni i kalibrisani snop generisanih fotona.
Jednostavna laserska mašina sa čvrstim tijelom je poput kristala umotanog u bljeskalicu, s metaliziranim ravno-paralelnim krajevima, jednom reflektirajućom površinom i jednim djelomično providnim. Tada se formira optički rezonator. Ako kristal rubina primi energiju u obliku elektromagnetnog zračenja, elektroni će zauzeti više visoki nivo energija; Jednom kada je stimulans prekinut, elektroni će zauzeti metastabilni energetski nivo, odnosno srednji nivo stabilnosti.
"Starac" rubin je adekvatno preživio još jedno poboljšanje. Uostalom, kao što znate, stari konj ne kvari brazdu. Glavno je znati granicu njegovih sposobnosti, a ne povjeriti ono što će biti izvan njegove moći.
Kao što je poznato, hemijska i optička svojstva elemenata uglavnom su određena elektronima u neispunjenim atomskim omotačima. Elektronska konfiguracija jona ima sljedeću strukturu: . Postoji jedna prazna vanjska ljuska sa tri ekvivalentna d elektrona. Ovi ekvivalentni elektroni, zbog necentralne simetrije unutaratomskog električnog polja koje djeluje na svaki elektron, formiraju sljedeće pojmove (stanja s različitim energijama): šest dubleta 
(2 mandata), 
i dva kvarteta 
na poleđini termina. Dupletni termini imaju ukupan spin elektrona S jednak 1/2, kvartetni članovi 3/2. Prema Hundovom empirijskom pravilu, najniži član je termin sa maksimalnom multiplicitetom, odnosno sa maksimalnim ukupnim spinom elektrona, a za datu multiplicitnost, sa maksimalnom vrednošću ukupnog orbitalnog ugaonog momenta. Dakle, donji pojam je pojam 
, za koji je S = 3/2, L = 3. Njemu najbliži pojam sa višom energijom je pojam 
, koji ima S = 1/2 i L = 4. To je utvrđeno proračunima i eksperimentom. Upravo ova dva termina aktivno učestvuju u implementaciji laserske generacije. Oni su degenerisani u svim mogućim vektorskim orijentacijama i 
. Mnogostrukost degeneracije, tj broj podnivoa sa istom energijom, određuje se formulom
Zatim generacija laserski snop nastavlja sa ovog energetskog nivoa do osnovnog nivoa, oslobađajući koherentnu svetlost. Svjetlosni snop koji se emituje na ovaj način koncentriran je na vrlo maloj površini samo jednim sočivom i služi kao izvor energije.
Rubinski laser ima stopu prinosa od oko 0,1%. Njihov prinos se kreće od 0,2% do 3%. Optički rezonator se u ovom slučaju sastoji od cijevi za pražnjenje plina kroz koju prolazi laserski plin, ovdje mješavina ugljičnog dioksida, molekularnog dušika i helijuma. U ovom gasna mešavina primjenjuje se kontinuirani napon reda desetina kV.
i iznosi 28 za termin , i 18 for .
U kristalnoj rešetki rubina, joni hroma imaju drugačiju strukturu energetskih nivoa od one koju imaju slobodni joni. Svaki ion hroma okružen je sa šest jona 
, koji se nalazi na vrhovima oktaedra, i stvara jaku električno polje oktaedarska simetrija 
(sl. 6, 7). Zapravo, oktaedar je donekle izobličen duž trostruke ose, zbog čega stvarno polje ima nižu simetriju 
.
Gasni laser ima radni pritisak od oko 100 milibara. Kompaktna strukturna cijev rezonatora se savija u nekoliko dijelova, tako da možete dobiti velike snage. Rubinski laser je laser talasne dužine 694 nm koji može imati kratak ili duži puls. Dobio je ovo ime jer je matrica koja generiše laser zaista rubin. Ovaj laser ima visok afinitet prema pigmentima kože i danas se vrlo često koristi za uklanjanje tetovaža. Rubinski laser proizvodi crvenu svjetlost sa puno energije u vrlo kratkom vremenu, koju apsorbira samo melanin ili pigment za tetovažu.
Rice. 6. Šest jona kiseonika koji okružuju jon hroma nalaze se na vrhovima oktaedra.
