Принципи на генерирането на лазерни лъчи - зъбни лазери и приложения за лазерна стоматология

Намалени цени от производителя!

Принципи на образуване на лазерен лъч

Основният физически процес, който определя действието на лазерните устройства, е стимулираното излъчване на радиация. Тази емисия се формира, когато фотонът взаимодейства тясно с възбуден атом в момента на точно съвпадение на енергията на фотона с енергията на възбудения атом (молекула). В крайна сметка, това тясно взаимодействие, атомът (молекулата) преминава от възбудено състояние в невъзбудено състояние и излишната енергия се излъчва под формата на нов фотон с абсолютно същата енергия, поляризация и посока на разпространение като основния фотон.

Най-простият принцип на денталния лазер е да осцилира лъч светлина между оптичните огледала и лещите, като набира сила с всеки цикъл. Когато се достигне достатъчна мощност, се излъчва лъч. Този прилив на енергия предизвиква внимателно контролирана реакция.

* Флаш тръба = енергия на помпата

Огледална повърхност = непрозрачно огледало

Частично огледална повърхност = частично прозрачно огледало

Атомите излъчват фотони, някои от тези фотони се движат в посока, успоредна на оста на тръбата, и те "отскачат" обратно от непрозрачното огледало, а някои се излъчват като лазерен лъч.

лазери

Активен медиатор (газ, течност или твърдо вещество) се предава възбуждане от енергиен източник, резултатът е монохромен (едноцветен), колимиран (предаван в една посока), кохерентен (всички светлинни вълни са синхронни) лазерна енергия.

МОНОХРОМ - ПРАКТИЧЕСКО ЕДИН ЦВЯТ

КОЛИМИРАНИ - ПРЕДАВАНИ В ЕДНА НАПРАВЛЕНИЕ

генерирането

КОХЕРЕНТ - ВСИЧКИ ЛЕКИ ВЪЛНИ СА СИНХРОННИ

Активен медиатор определя характеристиките на лазера като цвят и дължина на вълната. Има четири вида лазери:
Твърдотелните лазери използват лазерно вещество, диспергирано в твърда матрица. Един пример е неодимов - YAG лазер. Терминът YAG е съкращение за кристал: итриев алуминиев гранат, който служи като носител на неодимови йони. Този лазер излъчва инфрачервен лъч с дължина на вълната 1,064 микрометра. За преобразуване на изходния лъч във видима или ултравиолетова светлина могат да се използват помощни устройства, които могат да бъдат както вътрешни, така и външни спрямо резонатора.
Газовите лазери използват газ или смес от газове в тръба. Повечето газови лазери използват смес от хелий и неон (HeNe), с първичен изход 632,8 nm (nm = 10-9 метра) видимо червено. Първият такъв лазер е разработен през 1961 г. и се превръща в предвестник на цяло семейство газови лазери. Всички газови лазери са доста сходни по дизайн и свойства. Например газов лазер СО2 излъчва дължина на вълната 10,6 микрометра в далечния инфрачервен спектър. Газовите лазери с аргон и криптон работят на множество честоти, излъчвайки предимно във видимата част на спектъра. Основните дължини на вълните на аргоновото лазерно лъчение са 488 и 514 nm.
Лазерите за боядисване използват лазерна среда, която обикновено е сложна органична боя в течен разтвор или суспензия. Най-важната характеристика на тези лазери е тяхната „адаптивност“. Правилният избор на багрилото и неговата концентрация позволява генерирането на лазерна светлина в широк диапазон от дължини на вълната във видимия спектър или близо до него. Багрилните лазери обикновено използват система за оптично възбуждане, въпреки че някои видове такива лазери използват възбуждане чрез химични реакции. Най-често използваният багрилен лазер е Rodami 6G, който предлага настройка в честотен диапазон от 200 nm в червено (620 nm).
Полупроводниковите лазери (понякога наричани диодни лазери) не трябва да се бъркат с лазерите в твърдо състояние. Полупроводниковите лазери са изградени от два слоя полупроводникови материали, подредени заедно. Тези лазери обикновено са с много малки размери и с много умерена мощност. Те обаче могат да се комбинират в големи системи. Най-често срещаният диоден лазер е галиев арсениден диоден лазер с основно излъчване при 840 nm.

Взаимодействие на лазер с тъкан

Ефектът на лазерното лъчение върху биологичните структури зависи от дължината на вълната на енергията, излъчвана от лазера, енергийната плътност на лъча и времевите характеристики на енергията на лъча. Процесите, които могат да възникнат в този случай - поглъщане, предаване, отражение и разсейване.

зъбни

Предаване - лазерната енергия преминава през тъканта непроменена.

зъбни

Отражение - отразената лазерна светлина не засяга тъканите.

лъчи

Разсейване - отделни молекули и атоми получават лазерния лъч и отклоняват силата на лъча в посока, различна от оригинала. В крайна сметка лазерната светлина се абсорбира в голям обем с по-малко интензивен топлинен ефект. Разсейването се влияе от дължината на вълната.

генерирането

Основните видове лазерно-тъканни взаимодействия

Под микроскоп фототермалните процеси могат да бъдат представени като поглъщане на фотон от органична молекула, която в същото време преминава в състояние на вибрационно въртене, с последователно дразнене, получено от анестетично въздействие върху съседна молекула, на което неговата кинетична по този начин енергията ще премине. Този процес на безрадиационна загуба се случва в рамките на възможно най-краткия интервал (1-100 в секунда) и последващото бързо нагряване ще повиши околната температура. Макроскопските, биологични ефекти от фототермичния тип могат да бъдат класифицирани според някои разлики в термодинамичните процеси, основните хистологични промени, показани в таблицата по-долу:

зъбни

ФОТОХИМИЧЕСКИ

Иницииране на химични реакции - фотополимеризация (например активиране на лазерната избелваща система)
Нарушаване на химичните връзки в молекулите, причинено от лазерно лъчение
Фотодинамична терапия: създаване на биохимични реактивни кислородни видове

БИОСТИМУЛАЦИЯ

Осигурява облекчение от болката
Стимулира заздравяването на рани
Модифицира биологичния процес

Абсорбция на лазерна енергия от биологични тъкани

Пример: абсорбиране на лазерна енергия от различни видове лазери в кожата

лазерни

При възбуждане лазерният източник излъчва електромагнитно излъчване с много висока насоченост и висока спектрална чистота, със способността да концентрира много висока енергия върху затворени повърхности. За да се постигне желаният клиничен ефект, лазерното лъчение трябва да бъде абсорбирано от прицелната тъкан. Взаимодействието на тъканта с лазера зависи от характеристиките на използвания лазер, неговата дължина на вълната, ефективната му мощност, форми на облъчване, като интензивността на лъчението и продължителността на лечението, и от характеристиките на целевата тъкан, количеството на вода, хемоглобин и пигменти в тъканта. Използването на лазер в медицината, по-специално в стоматологията, се основава на точното поглъщане на лазерно лъчение от вода, съдържаща се в тъканите, хемоглобин, съдържащ се в кръвта, и пигменти, открити в някои тъкани. Водата абсорбира инфрачервеното лъчение с максимална абсорбция от около 3000 nm; хемоглобинът представлява абсорбционен спектър от ултравиолетов до видим (малко по-малко от 640 nm), пигментите и хромофорите представляват абсорбционен спектър, разширен от ултравиолетовия до почти инфрачервения.

генерирането

Дължина на вълната - дължина на вълната (nm)

Когато лазерният лъч е насочен към тъканта, водата, която представлява висок процент от тъканта, абсорбира енергията, превръщайки я в топлина. С интензивност от няколко вата на квадратен милиметър, водата в тъканта мигновено кипи и се изпарява. Ако преместите върха върху тъканта, лъчът се държи като скалпел, образувайки разрез, дълбочината на който зависи от интензивността на лъча и скоростта на движение.

Система за подаване на лазерни лъчи

Лазерната енергия от източник може да бъде доставена до тъканите, като се използват различни системи за доставяне. Медицинските дентални лазери използват оптични и съчленени лазерни системи за доставка. Денталните лазери DOCTOR SMILE ™ използват система за предаване на оптични влакна за предаване, която има няколко предимства пред съчленените:

- гъвкавост, използване в труднодостъпни зони, ергономичност

- пълно запазване на качеството на лазерното лъчение

- не се изисква сложна поддръжка (например подравняване на огледала при удар за лазери със съчленена система за подаване на радиация)

генерирането

лазери

Лазерна класификация и безопасност

Има четири класа лазери. Всички продукти на Lambda Scientifica са лазери от клас 4.
Лазерите от клас 1 не представляват опасност, когато са непрекъснато наблюдавани или проектирани да предотвратяват излагането на тъкани на лазерно лъчение (напр. Лазерни принтери)
Видими лазери от клас 2 (400 до 700 nm). Лазери, които излъчват видима светлина, която поради естествения човешки люк обикновено не е опасна, но може да присъства, когато се гледа директно при лазерно лъчение за продължителни периоди от време
Клас 3а. Лазери, които обикновено са безвредни при краткотраен контакт с очите, но могат да бъдат опасни, когато се гледат с конвергентна оптика (оптична лупа или телескоп)
Клас 3б. Лазери, които са опасни за очите и кожата, когато са изложени на пряко лазерно лъчение. Лазерите от клас 3b не генерират опасни дифузни отражения, освен при удар от близко разстояние
Лазери от клас 4. Лазери, които са опасни за очите в резултат на директни, огледални и дифузни отражения. Освен това тези лазери могат да бъдат запалими и да причинят изгаряния на кожата.

Необходими мерки за безопасност:
Персоналът, оторизиран да работи, трябва да носи предоставените предпазни очила
Не насочвайте лазера в очите
Не гледайте директно в отвора, където се намира оптичното влакно
Отворът на оптичното влакно на съединителя на оптичния диод трябва винаги да остане затворен, оптичното влакно трябва да бъде поставено или да има защитна капачка
Отстранете всички отразяващи и метални предмети, включително лични предмети като часовници и пръстени, от работната зона, тъй като те могат да отразяват лазерно лъчение
Не насочвайте лазер към дрехите
Препоръчително е да използвате само абсолютно сухи дрехи с подходящ цвят
Отстранете всички потенциално запалими материали
Никога не използвайте запалим газ по време на лазерно лъчение