Лазер фемтосекундный: апісанне, віды, асаблівасці прымянення і водгукі

Пагаворым сёння аб тым, што такое лазер фемтосекундный. Якія асноўныя прынцыпы яго працы і як ён дапамагае карэктаваць зрок?

тэорыя Бора

Калі ў пачатку дзевятнаццатага стагоддзя навука дасягнула такога ўзроўню, што змагла зазірнуць у будынак атама, паўстала новае напрамак - квантавая фізіка. Першай задачай было вызначыць, як і чаму маленькія электроны не падаюць на цяжкае ядро атама. Папярэдні тэорыя, заснаваная на ўраўненнях Максвелла, сцвярджала, што любы які рухаецца зарад выпускае поле, такім чынам, губляе імпульс. Такім чынам, электрон, які рухаецца па арбіце вакол ядра, павінен бесперапынна выпраменьваць і ў рэшце рэшт ўпасці на ядро. Бор выказаў ідэю, што ў атаме электроны могуць быць толькі на пэўных адлегласцях да цэнтра, а пераход з аднаго ўзроўню на іншы суправаджаецца альбо выпусканнем, альбо паглынаннем энергіі. Гэтая тэорыя была пасля растлумачаная ў рамках квантавай фізікі. Наяўнасць стацыянарных электронных узроўняў адкрыла дарогу такому вынаходству, як лазер (фемтосекундный ў тым ліку).

Тэарэтычныя падставы лазера

Як толькі навукоўцы зразумелі прылада атама, яны захацелі навучыцца кіраваць станам электрона. У звычайных умовах электрон, які па нейкіх прычынах знаходзіцца на высокім узроўні атама, імкнецца запоўніць больш нізкія ўзроўні, калі яны вольныя. Пры пераходзе выпраменьваецца энергія ў выглядзе кванта святла або фатона. Але пераход паміж двума любымі ўзроўнямі спараджае розныя кванты святла. Але калі шмат электронаў пяройдуць адначасова з больш высокага ўзроўню на ніжэйшы, то з'явіцца паток з мноства аднолькавых фатонаў. Прымянення гэтага патоку бязмежныя. Напрыклад, фемтосекундный лазер катаракту выдаляе. У легіраваных ітрый рубіне быў знойдзены ўзровень з так званай інверснай засялення: калі электроны больш ахвотна збіраюцца на высокім узроўні, а потым усё разам пераходзяць на больш нізкі. Асноўныя складовыя часткі лазера наступныя:

• рабочае цела (рэчыва, у якім ёсць узровень з інверсны засялення);
• напампоўка (крыніца, які «заахвочвае» электроны запасіцца на інверсны узроўні);
• рэзанатар ў выглядзе двух паралельных люстэркаў (яны канцэнтруюць толькі тыя фатоны, якія вы атрымалі ў адным кірунку, а ўсе астатнія рассейваюцца).

Які атрымліваецца на выхадзе імпульс можа быць бесперапынным ці дыскрэтным. Лазер фемтосекундный, напрыклад, адносіцца да другога тыпу.

Мікра, нана, фемто

Усе гэтыя прыстаўкі пазначаюць частка цэлага. Мілі - гэта адна тысячная доля чаго-небудзь, напрыклад метра. Гэта значыць міліметр - гэта 10 ^-3 метра. Прыстаўка фемто- азначае, што нешта важыць або цягнецца ў 10 ^-15 разоў менш, чым нейкая адзінка. Адпаведна, лазер фемтосекундный мае вельмі кароткі імпульс. А ў кожнай секундзе змяшчаецца 10 ¹⁵ штук імпульсаў. Навошта патрэбна такая няўяўна маленькая велічыня? Справа ў тым, што магутнасць лазера залежыць ад таго, колькі часу збіраюцца электроны на інверсны узроўні. Пры бесперапыннай генерацыі магутнасць у лазераў быць высокай не можа. Але чым карацей кожны імпульс, тым вышэй выхад. Многія працэсы адбываюцца значна даўжэй, і для канчатковай мэты такі кароткі імпульс не прыкметны. Прымаючага сістэме здаецца, што лазер бесперапыннага дзеяння. Пры гэтым кагерэнтнасць і магутнасць які выходзіць прамяня нашмат вышэй.

катаракта

Катаракта - гэта памутненне крышталіка. Чалавек, у якога развіваецца такі дэфект гледжання, можа і не ведаць пра яго: пры развіцці катаракты на краі зрэнкі зрок не парушаецца. Але калі памутненне адбываецца ў цэнтры крышталіка, то не заўважыць паслабленне гледжання нельга. Асноўных прычын, якія выклікаюць гэтыя зьмены вочы, чатыры:

• шкоднае выпраменьванне ў вялікіх дозах;
• траўма галавы ці непасрэдна вачэй;
• цукровы дыябет;
• моцны стрэс.

Фізічная жа прычына адна - бялок, які змяшчаецца ў хрусталiку вочы, пачынае дэградаваць, разбурацца. Гэты працэс называецца дэнатурацыя бялку. У выпадку крышталіка разбурэнне незваротна. Раней старыя з белымі вачыма цалкам залежалі ад сваіх сваякоў, так як былі фактычна сляпымі. Аднак цяпер гэта захворванне паспяхова лечыцца.

Лячэнне катаракты з дапамогай аперацыі

Традыцыйна пад лячэннем маецца на ўвазе такое ўмяшанне ў арганізм чалавека, якое не парушае яго цэласнасць: хворае горла лечыцца таблеткамі і гарачай гарбатай, парэзаны палец - мазямі і павязкай.

Але ў дадзеным выпадку лячэнне радыкальнае - аперацыя. Звычайна пад гэтым словам маюць на ўвазе раны, швы, якія доўга гояцца, боль і страту нармальнага ладу жыцця. У выпадку ж катаракты аперацыі баяцца не трэба, бо разрэз звычайна вельмі маленькі, 2-3 мм, ніякія крывяносныя посуд ня разразаюцца, абязбольванне мясцовае.

Этапы правядзення аперацыі:

1. Вочны яблык абязбольвальныя з дапамогай спецыяльных кропель.
2. Надрезают вясёлкавая абалонка вочы (разрэз не больш за 3 мм даўжынёй).
3. У крышталік ўводзіцца спецыяльны прыбор.
4. Прыбор ператварае стары крышталік ў эмульсію.
5. Эмульсія отсасывается.
6. Ўводзіцца новы штучны мяккі крышталік.
7. Прыбор выводзіцца з вока.

Працэдура доўжыцца не больш за 15 хвілін, пасля чаго чалавек ужо можа сам ісці дадому.

Менавіта на стадыі ператварэння старога крышталіка ў эмульсію выкарыстоўваецца фемтосекундный лазер. Афтальмалогія ведае і іншы прыклад прымянення лазераў - карэкцыя блізарукасці і астыгматызму. Але гэта зусім іншая гісторыя.

Перавагі лазераў пры лячэнні катаракты

Адразу назавем адзін істотны недахоп - гэты спосаб даволі дарагі. Аднак па ўсіх астатніх параметрах ён лепш ранейшых метадаў. Згодна з водгуках, менш пашкоджваецца навакольнае крышталік тканіна, хутчэй праходзіць ператварэнне ў эмульсію, менш памер якія атрымліваюцца часціц, калі ў аперацыі прымяняецца фемтосекундный лазер. Водгукі аб такой аперацыі выключна станоўчыя як ад пацыентаў, так і ад лекараў.

Мы ўжо згадвалі, што з дапамогай лазераў карэктуецца яшчэ і блізарукасць. Аднак да нядаўняга часу для гэтай аперацыі і лячэння катаракты ўжывалася рознае абсталяванне. Пацыенту галоўнае - якасць аперацыі, а вось клініка, якая дае такія паслугі, хацела б марнаваць на прыборы не так шмат грошай. У дадзеным выпадку выбавіць фемтосекундный лазер Victus: з яго дапамогай можна рабіць тры розныя аперацыі. Пры гэтым трэба ўсяго толькі памяняць налады.