Femtosekundes lāzers: apraksts, veidi, piemērošanas un pārskatu īpašības

Veselība

Parunāsim par to, kas ir femtosekundes lāzeris. Kādi ir viņa darba galvenie principi un kā viņš palīdz izlabot redzi?

Bohra teorija

Femtosekunžu lāzers

Kad 19. gadsimta sākumā zinātne sasniedzakas varētu izpētīt atoma struktūru, radās jauns virziens - kvantu fizika. Pirmais uzdevums bija noteikt, kā un kāpēc mazie elektroni neietekmē atomu smago kodolu. Iepriekšējā teorija pamatojas uz Maksvela vienādojumiem, apgalvoja, ka kāds pārvietojas maksas izstaro lauku, tāpēc zaudē apgriezienus. Tādējādi, elektronu pārvietojas orbītā ap kodolu, ir nepārtraukti izstaro un galu galā nonākt kodolā. Bors ierosināja domu, ka elektroni atoma var būt tikai noteiktos attālumos no centra, un pāreju no viena līmeņa uz otru, ir pievienots emisijas viena vai enerģijas absorbciju. Šī teorija vēlāk tika izskaidrota kvantu fizikas sistēmā. Stacionāro elektronu līmeņu klātbūtne ir uzsākusi ceļu uz šo izgudrojumu, lāzera (a femtosekunžu iekļauts).

Lāzera teorētiskie pamati

femtosekundru lāzeru katarakta

Kad zinātnieki saprata atomu struktūru, viņi to daragribēju iemācīties, kā kontrolēt elektronu stāvokli. Parastos apstākļos elektronam, kas kāda iemesla dēļ ir augstā atoma līmenī, ir tendence piepildīt zemākos līmeņus, ja tie ir brīvi. Pārejas laikā enerģija tiek izstarota gaismas kvantu formā vai fotonā. Bet pāreja starp diviem līmeņiem rada dažādus gaismas kvantitātes. Bet, ja daudzi elektroni iet vienlaicīgi no augstākā līmeņa līdz zemākam līmenim, parādīsies daudzu identisku fotonu plūsma. Šīs plūsmas lietojumi ir bezgalīgi. Piemēram, noņem femtosekundes lāzeru kataraktu. Oriģinālajās rubīns ar līmeni, kas iegūts ar itriju, tika konstatēts ar tā saukto apgriezto populāciju: ja elektroni ir vieglāk savākti augstā līmenī, tad visi kopā iet uz zemāko. Galvenie lāzera komponenti ir šādi:

  • Darba vide (viela, kurā ir līmenis ar apgrieztu populāciju);
  • sūknēšana (avots, kas "inducē" elektronus uzkrāt apgrieztā līmenī);
  • rezonators divu paralēlu spoguļu formā (tie koncentrē tikai tos fotonus, kas ģenerēti vienā virzienā, un visi pārējie ir izkliedēti).

Iegūtais impulss var būt nepārtraukts vai diskrēts. Piemēram, femtosekunžu lāzers ir otra tipa.

Micro, nano, femto

femtosekundes lāzera recenzijas

Visi šie konsoles ir daļa no kopējās. Milli ir kaut tūkstošdaļa, piemēram, metrs. Tas ir, milimetrs ir 10-3 metrs. Femto prefikss nozīmē, ka kaut kas sver vai stiepjas 10-15 reizes mazāka par noteiktu vienību. Attiecīgi femtosekundes lāzers ir ļoti īss impulss. Katrā sekundē ir 1015 impulsu gabali. Kāpēc mums vajag tādu neiedomājami nelielu summu? Fakts ir tāds, ka lāzera jauda ir atkarīga no tā, cik daudz laika elektroni uzkrājas apgrieztā līmenī. Ar nepārtrauktu paaudzi lāzera jauda nav liela. Bet, jo īsāks katrs impulss, jo lielāks ir raža. Daudzi procesi notiek daudz ilgāk, un gala mērķim šāds īss impulss nav pamanāms. Saņemošā sistēma, šķiet, ir nepārtraukts lāzers. Šajā gadījumā izejošo staru soli un jauda ir daudz lielāka.

Katarakta

femtosekundes lāzera oftalmoloģija

Katarakta ir lēca mākoņaina. Persona, kurai attīstās šāds redzes defekts, par to var pat nezināt: kad katarakta attīstās skolēna malā, redze nav traucēta. Bet, ja objektīva centrā ir duļķainība, tad jūs nevarat pamanīt, ka redzes zudums nav iespējams. Galvenie iemesli šīs izmaiņas acs ir četras:

  • kaitīga radiācija lielās devās;
  • traumas galvai vai tieši uz acīm;
  • cukura diabēts;
  • spēcīgs stresu.

Fiziskais cēlonis ir vienāds - satur proteīnuacs lēca, sabojājas, sabrūk. Šo procesu sauc par proteīnu denaturāciju. Objektīva gadījumā iznīcināšana ir neatgriezeniska. Agrāk veci cilvēki ar baltajām acīm pilnībā bija atkarīgi no viņu radiniekiem, jo ​​tie faktiski bija akli. Tomēr tagad šo slimību veiksmīgi ārstē.

Katarakta ārstēšana ar operāciju

femtosekunžu lāzers

Tradicionāli ārstēšana nozīmēiejaukšanās cilvēka ķermenī, kas neietekmē tās integritāti: iekaisis kakls tiek ārstēts ar tablešu un karstu tēju, sagriež pirkstu - ar ziedēm un pārsēju.

Bet šajā gadījumā radikāla attieksme ir operācija. Parasti šis vārds nozīmē brūces, šuves, kas ilgstoši dziedē, sāpes un normāla dzīvesveida zudums. Kataraktas ķirurģijas gadījumā jums nav jābaidās, jo griezums parasti ir ļoti mazs, 2-3 mm, asinsvadus neizgriež, vietējo anestēziju.

Darbības posmi:

  1. Eyeball anesthetized ar īpašu pilienu palīdzību.
  2. Acs iris ir nogriezts (ne vairāk kā 3 mm garumā).
  3. Objektīva iekšpusē ir ievietota īpaša ierīce.
  4. Ierīce veco objektīvu pārvērš par emulsiju.
  5. Emulsija tiek izsmidzināta.
  6. Ieviests jauns mākslīgais mīkstais objektīvs.
  7. Ierīce tiek noņemta no acs.

Procedūra ilgst ne vairāk kā 15 minūtes, pēc kuras persona jau var doties mājās.

Tas ir vecās lēcas transformācijas stadijāEmulsija izmanto femtosekunžu lāzeru. Oftalmoloģija zina vēl vienu lāzera izmantošanas piemēru - tuvredzību un astigmatisma korekciju. Bet tas ir pavisam cits stāsts.

Lāzera priekšrocības kataraktas ārstēšanā

Tūlīt mēs nosauksim vienu būtisku trūkumu - šo vienumetode ir diezgan dārga. Tomēr visiem citiem parametriem tas ir labāks nekā iepriekšējās metodes. Saskaņā ar atsauksmēm apkārtējie audi ir mazāk bojāti, emulsijas pārveidošana notiek ātrāk, iegūto daļiņu izmērs ir mazāks, ja operācijā tiek izmantots femtosekunžu lāzers. Atsauksmes par šo operāciju ir ārkārtīgi pozitīvas gan pacientiem, gan ārstiem.

Mēs jau esam minējuši to ar lāzeru palīdzībukoriģēts arī tuvredzība. Tomēr līdz šim nesen tika izmantotas dažādas iekārtas šai operācijai un kataraktas ārstēšanai. Galvenais pacients ir operācijas kvalitāte, bet klīnika, kas sniedz šādus pakalpojumus, vēlētos mazāk tērēt ierīcēm. Šajā gadījumā Victus izmantos femtosekundru lāzeru: to var izmantot, lai veiktu trīs dažādas operācijas. Šajā gadījumā jums ir nepieciešams mainīt iestatījumus.