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产品名称: NdYAG激光器的特性及其在医学领域的应用幸运飞艇

发布日期: 2020-05-28 15:21

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简述:  NdYAG激光器的性情及其正在医学规模的利用_医学_上等熏陶_熏陶专区。NdYAG Nd:YAG 激光器的性情及其正在医学规模的利用 newmaker 激光是 60 年代初显露的一种新 型光源,激光以其高亮度、

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  NdYAG激光器的性情及其正在医学规模的利用_医学_上等熏陶_熏陶专区。NdYAG

  Nd:YAG 激光器的性情及其正在医学规模的利用 newmaker 激光是 60 年代初显露的一种新 型光源,激光以其高亮度、高单色性、高目标性和高相合性,惹起普及珍重,并很疾正在工 农业坐褥、科学身手、医疗、邦防等各个规模取得广博利用。激光医学是激光身手与医疗 科学有机联结的产品,激光正在 70 年代初阶广博用于临床;90 年代,跟着新型激光器的研 制胜利,激光与医疗、生物机合科学周密联结,商量限制日益扩充。 Nd:YAG 激光器以其增益高、阈值低、量子效力高、热效应小、呆板本能优良、适合各类 劳动形式(连气儿、脉冲) 等特质,正在当今各类固体激光器中利用物质彼此效力的恶果是区别 的,区别波长的 Nd:YAG 激光器采用连气儿、脉冲等办法劳动使激光与区别部位的生物机合 彼此效力,可能得回优良的疗效。医用 Nd:YAG 激光器正在外科手术、眼科、牙科、口腔科、 耳鼻喉科、皮肤科、美容等方面利用广博,更加是调节皮肤色素性疾病,有创伤小、愈合 好、无疤痕等独专长处,本文苛重先容 Nd:YAG 激光器的性情以及正在调节皮肤疾病方面的 利用,使读者领略各类激光器的本能及区别品种激光调节仪的调节恶果。 一、Nd:YAG 激光器的性情 能形成激光的体例,称为激光器。一台容易的激光器平常由劳动物质、泵浦源和睦振腔三 片面构成。自 1960 年第一台激光器出生以后,已有上百种激光器问世。各色各样的激光 器相互之间分别极大,按照形成激光的劳动物质,有气体、液体、固体和半导体激光器等。 固体激光器是以固态基质中掺入少量激活元素为劳动物质的激光器,劳动物质的物理化学 本能苛重取决于基质原料,而其光谱性情苛重由发光粒子的能级机合决心。但发光粒子受 基质原料的影响,其光谱性情将有所转变,有的乃至转变很大。用作基质的苛重有刚玉、 石榴石晶体及各类玻璃等。发光粒子称为激活离子,最常用的激活离子为钕、铬等稀土元 素离子。比方天下上第一台激光器所用劳动物质为红宝石,即是掺入极少量铬离子的刚玉。 以掺有必然量钕离子(Nd3 + ) 的钇铝石榴石( YAG) 晶体为劳动物质的激光器,称为掺钕 钇铝石榴石(Nd:YAG) 激光器。掺钕激光器是方今利用最广博的固体器件之一,正在激光加 工、医疗、军事等规模利用广博。 图 1 Nd:YAG 的能级图 Nd:YAG 激光器为四能级体例,室温下有众条荧光谱线,寻常劳动条目下(室温) 1064 纳 米波长激光振荡最强,简化能级如图 1 所示。假使正在谐振腔中插入圭表具或色散棱镜,或 以迥殊策画的谐振腔反射镜行动输出镜、应用镀有高度采用性介质膜的反射镜,克制不需 要的波长的激光振荡,可得回所需波长的激光跃迁,如 1319 纳米、1338 纳米、946 纳 米等。输出波长为 1064 纳米的 Nd:YAG 激光器,经由倍频( KTP) 晶体后可形成波长为 532 纳米的激光。输出光有连气儿、准连气儿等阵势。 Nd:YAG 中掺入 Nd3 + 浓度应合理,掺杂浓度高,则汲取率高、反转粒子数高、激光器的 效力高,然而掺杂浓度太高时,幸运飞艇平台登录转换效力不只不会增高,反而会低浸,乃至显露浓度淬灭 征象。 Nd 原子浓过活常正在 015%~115% 以内, 浓度较高会缩短荧光寿命, 使展宽线变宽, 正在晶体中惹起应变,最终导致光学质料变差、效力消浸。利用中,可按照必要采用符合的 掺杂浓度,从而升高激光器的本能,关于 Q 开合 3 运转,采用高浓度的掺剂(112%) ,以 形成高储能;关于连气儿运转, 平常采用低浓度的掺剂(015%~018%) , 以得回精良的光束质 量。增益介质的尺寸平常按照激光器的增益采用,高增益的激光器采用大尺寸的 YAG 棒, 长度可达 150 毫米,低增益的激光器平常采用短的激光棒,有几毫米或十几毫米,太长的 激光棒不只不行升高增益,反而会由于汲取损耗等要素而消浸效力。 Nd:YAG 激光器采用激光二极管(LD) 行动泵浦源,体积小、重量轻、效力高、寿命长,不 必要冷却体例,为激光体例小型化供应了有利条目。LD 泵浦 Nd:YAG 激光器的机合阵势 有端面泵浦和侧面泵浦两种。端面泵浦办法圆活轻易,通过光纤耦合的泵浦光发散角小, 可与固体激光器的基模相立室。侧面泵浦可采用众个 LD 阵列,散热恶果好,可供应较强 的泵浦光,适合大功率运转。 LD 泵浦的全固态调 Q 激光器是把能量以激活离子的阵势存储正在增益介质的激光高能级 上,纠集正在一个很短的时刻内开释出来,可形成高反复频率、岑岭值功率、脉宽可治疗等 性情,正在光学检测、原子分子物理、光谱学、非线性光学、激光医疗、激光雷达和光电对 抗等规模具有强大利用价钱。Q 开合激光器脉冲短、峰值功率高,热效应小,Q 开合激光 麇集正在靶点机合时会形成抨击波,靶点机合受到呆板性的微爆破效力。邦外里已有许众合 于 Q 开合 Nd∶YAG 激光正在医学规模中各个方面的利用报道,如外科手术、眼科、牙科、 口腔科、耳鼻科、皮肤科等。调 Q 激光器的劳动办法众种众样,分为主动式调 Q 、被动 式调 Q 、转镜调 Q 等。主动式调 Q 激光器苛重有声光调 Q 、电光调 Q ,可饱和汲取调 Q 激光器是被动式调 Q 激光器。声光 Q 激光用具有插入损耗小、调制电压低、易与连气儿 激光器配合得回高反复率巨脉冲、牢固性好等长处,但对高能量激光器的开合才智较差, 只可用于低增益的连气儿激光器。电光 Q 开合激光用具有开合时刻短(10 - 9 秒) 、输出脉宽 较窄(10~20 纳米) 、 效力高、 调 Q 时间可准确把握、 峰值功率高(几十兆瓦以上) 等长处, 漏洞是半波电压较高,必要几千伏的高压脉冲。被动式可饱和汲取调 Q 激光器适于高反复 频率、高功率的激光器,形成窄脉宽巨脉冲的同时,谱线变窄,抵达采用相仿能量和动量 光子的效力, 但它是一种被动式 Q 开合, 不行人工把握调 Q 脉冲的形成时间。 转镜调 Q 激 光器属于慢开合型,无插入损耗、无光毁伤,用于能量较大的脉冲激光器,可得回峰值功 率正在几十兆

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