Лазеры применяются в различных сферах

Что такое лазер?

Возможность существования лазеров была предсказана Альбертом Эйнштейном, который ещё в 1917 году опубликовал работу, говорящую о возможности излучения электронами квантов света определённой длины. Это явление было названо вынужденным излучением, но долгое время оно считалось нереализуемым с технической точки зрения.

Однако с развитием технических и технологических возможностей создание лазера стало делом времени. В 1954 году советские учёные Н. Басов и А. Прохоров получили Нобелевскую премию за создание мазера – первого микроволнового генератора, работающего на аммиаке. А в 1960 году американец Т. Мейман изготовил первый квантовый генератор оптических лучей, названный им лазером (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Устройство преобразовывает энергию в оптическое излучение узкой направленности, т.е. световой луч, поток квантов света (фотонов) высокой концентрации.

Применение полупроводниковых лазеров

Полупроводниковые лазеры — это класс лазеров, которые раньше созрели и развивались быстрее благодаря широкому диапазону длин волн, простоте производства, низкой стоимости, легкости массового производства, а также из-за небольшого размера, легкого веса и длительного срока службы.

Таким образом, его разнообразие быстрого развития, диапазон приложений в настоящее время насчитывает более 300 видов.

1. Применение в промышленности и технологиях

1) Волоконно-оптическая связь
Полупроводниковые лазеры — единственный практический источник света для волоконно-оптических систем связи, а волоконно-оптическая связь стала основным направлением современных коммуникационных технологий.

2) Доступ к оптическому диску
Полупроводниковые лазеры используются для запоминающих устройств на оптических дисках, и их самым большим преимуществом является большой объем хранимой звуковой, текстовой и графической информации.
Использование синих и зеленых лазеров может значительно улучшить плотность хранения оптических дисков.

3) Спектральный анализ
Перестраиваемые полупроводниковые лазеры в дальнем инфракрасном диапазоне используются для анализа газов в окружающей среде, мониторинга загрязнения атмосферы, автомобильных выхлопов и т.д.
В промышленности его можно использовать для контроля процесса выпадения паровой фазы.

4) Оптическая обработка информации
Полупроводниковые лазеры используются в оптических системах управления информацией.
Полупроводниковые лазеры с поверхностным излучением 2D-матрицы являются идеальными источниками света для оптических систем параллельной обработки и будут использоваться в компьютерах и оптических нейронных сетях.

5) Лазерное микротехнологии
Полупроводниковые лазеры с модуляцией добротности производят высокоэнергетические сверхкороткие световые ходы для резки и штамповки интегральных схем.

6) Лазерная сигнализация
Сигнализаторы с полупроводниковым лазером используются в широком спектре приложений, включая охранную сигнализацию, сигнализацию уровня воды, сигнализацию расстояния в автомобиле и т.д.

7) Лазерные принтеры
Полупроводниковые лазеры большой мощности используются в лазерных принтерах.
Использование синего и зеленого лазера может значительно улучшить скорость и разрешение печати.

8) Лазерный сканер штрих-кода
Полупроводниковые лазерные сканеры штрих-кода широко используются для мерчендайзинга, а также для управления книгами и файлами.

9) Твердотельные лазеры с накачкой
Это важное применение мощного полупроводникового лазера, его использование вместо оригинальной атмосферной лампы может составить полностью твердотельную лазерную систему.

10) Лазерный телевизор высокой четкости
В ближайшем будущем на рынок могут появиться полупроводниковые лазерные телевизоры без электронно-лучевых трубок, в которых используются красный, синий и зеленый лазеры, и, по оценкам, они потребляют на 20% меньше энергии, чем существующие телевизоры.

2. Применение в медицинских и медико-биологических исследованиях

1) Лечение лазерной хирургии
Полупроводниковый лазер использовался для иссечения мягких тканей, их соединения, коагуляции и вапоризации. Он широко используется в общей хирургии, пластической хирургии, дерматологии, урологии, акушерстве и гинекологии и т.д.

2) Лазерная кинетическая обработка
Фоточувствительные вещества, обладающие сродством к опухолям, избирательно собираются в раковых тканях и облучаются полупроводниковым лазером для образования активных форм кислорода в раковых тканях, направленных на некроз без какого-либо повреждения здоровых тканей.

3) Исследования в области наук о жизни
Использование полупроводникового лазера «оптического пинцета», который может захватывать живые клетки или хромосомы и перемещать их в любое место, использовалось для стимулирования синтеза клеток, взаимодействия клеток и других исследований, а также в качестве диагностического метода для судебной экспертизы.

Способ генерирования излучения лазера

Существуют лазеры импульсного и непрерывного генерирования излучения. В зависимости от способа накачки можно получить непрерывную и импульсную генерацию лазерного излучения. Импульсный свет генерируется в виде пучков волн, прерываемых на определенный период времени. Другие лазеры генерируют непрерывный свет, и специальное устройство разделяет этот свет на короткие сегменты. Как правило, лазеры непрерывного генерированного излучения, кроме физиотерапевтических лазерных установок, имеют свойство нежелательного выделения тепла в месте воздействия, которое может привести к рубцовым изменениям и повреждению тканей, окружающих место воздействия.

Стоимость лазерной резки металла в Москве

Лазерная резка конструкционной стали.

Материал хорошо подходит для обработки лазером. Срез получается ровным и точным, не имеющим шероховатостей, зазубрин и прочих дефектов. Лазерная резка стали позволяет ускорить процесс изготовления деталей в несколько раз.

Лазерная резка нержавейки.

Лазерная резка нержавейки тем эффективнее, чем тоньше лист. С увеличением толщины производится существенный рост количества энергии, необходимой для качественного реза, поэтому пропорционально возрастает стоимость.

Лазерная резка меди и латуни.

Популярный цветной металл и сплав на его основе ведут себя практически одинаково. Лазерная резка латуни и меди происходит по такому же принципу, как у алюминия. Помимо этого, материалы способны поглощать еще большее количество тепла, что дополнительно затрудняет резку и требует больше количество энергии.

Лазерная резка аллюминия.

Лазерная резка алюминия осложняется тем, что металл способен к идеальной теплоотдаче и имеет высокий отражательный коэффициент. Это значительно затрудняет процесс лазерной резки, что требует более качественное оборудование и мастерство оператора. Во время произведения работ требуется использование дополнительных газов, повышающих качество процесса и помогающих выведению от места резки частиц расплавленного вещества.

Лазерная резка титана.

Легкий, но мягкий металл хорошо воспринимает концентрацию тепловой энергии. При его обработке всегда есть возможность увеличения скорости процесса при помощи добавления кислорода

Делается это осторожно, чтобы не спровоцировать активное окисление. Однако сам кислород и удаляет все отходы мощной газовой струей

Все виды перечисленных металлов активно используются в разных областях промышленности. Помимо них лазерной обработке можно подвергать другие металлы и натуральные или искусственные неметаллические материалы.

Семинары и конференции по лазерной тематике, организованные и проведенные при участии специалистов «ЛАЗЕРНОГО ЦЕНТРА»:

• Конференция: «Опыт взаимодействия промышленных предприятий в области лазерных технологий с образовательными учреждениями».
• Специализированный семинар «Внедрение передовых лазерных технологий и оборудования в промышленность»

  в рамках 16-ой международной конференции «Оптика лазеров» и 7 –го международного конгресса по мощным волоконным лазерам

• Применение в Центрах инновационного молодежного творчества профессионального лазерного оборудования и технологий  (технопарк Идея, Казань)
• Семинар «Приоритетные направлениям развития фотоники» (Сколково)
• Конференция «Лазерные технологии обработки материалов в промышленности»
• Семинар: «Новые лазерные технологии обработки материалов» на международной специализированной выставке Фотоника
• Семинар «Промышленное применение волоконных лазеров».
• Конференция «Новые лазерные технологии обработки материалов».
• Конференция «Специальные лазерные и оптические технологии».
• Vl конференция метрологов РОСАТОМА «Обеспечение единства измерений в области использования атомной энергии»
• Техническая конференция по лазерным технологиям.
• Конференция «Фотоника — универсальный инструмент двойного назначения»

На практических занятиях слушатели (под контролем преподавателей) отрабатывают на пациентах-волонтерах основные методики применения лазерного излучения:

• лазерная эпиляция на диодных, александритовых, гибридных (мультиплексных) лазерах;
• лазерное омоложение кожи (как классические абляционные методики: СО2, Эрбий, так и , неабляционные (Fraxel);
• инновационные фракционные методики фотоакустического омоложения на Q-switch неодимовом и на пикосекундном лазерах;
• лазерное удаление сосудистых патологий с помощью лазеров на красителях, гибридных лазеров и длинноимпульсных неодимовых;
• лазерное удаление пигментации;
• лазерный карбоновый пилинг;
• лазерная коррекция рубцов;
• и др.

В программу постоянно добавляются новые лазерные установки, имеющие регистрационное удостоверение Росздравнадзора.

Практические занятия проходят в клиниках г.Москвы, оснащенных современными лазерными установками известных мировых брендов, имеющих регистрационное удостоверение Росздравнадзора.

Пациентов-волонтеров предоставляет клиническая база кафедры.

В процессе обучения слушатели работают с различными анатомическими моделями, которые помогают в изучении механизма действия лазерных технологий.

После окончания обучения и аттестации слушатели получают удостоверение о повышении квалификации установленного в РУДН образца.

Виды лазерного раскроя металла на производствах

Лазерные установки имеют три составные части:

• Активная (или рабочая) среда – является источником лазерного излучения.
• Система накачки (источник энергии) – запускает процесс излучения.
• Оптический резонатор – совокупность зеркал, увеличивающих мощность излучения.

По типу активной среды выделяют три разновидности лазеров:

Твердотельные.

Ключевым элементом служит осветительная камера, в которой расположен источник световой энергии (лампа-вспышка, генерирующая мощные импульсы света) и твердое рабочее тело (стержень, выполненный из рубина, оксида алюминия, алюмоиттриевого граната (АИГ) или других материалов). Вокруг рабочего тела закрепляются два зеркала, одно из которых является отражающим, а другое полупрозрачным. Излучение, неоднократно отражаясь в них, усиливается к моменту выхода из рабочего тела через полупрозрачное зеркало.

Волоконные лазерные устройства также относят к твердотельному типу лазеров. Мощность светового луча в таких устройствах возрастает в стекловолокне. Источником энергии в этом случае является полупроводниковый лазер.

Рассмотрим процесс работы лазерной установки подробнее на примере лазера, рабочее тело которого представляет собой стержень из лазерного кристалла – алюмоиттриевого граната, легированного неодимом. Ключевыми элементами являются ионы АИГ, поглощающие световые импульсы газоразрядной лампы-вспышки и активизирующиеся. В результате у ионов вырабатывается излишняя энергия, которую они выделяют в виде фотона, представляющим собой электромагнитное излучение или свет.

Из-за фотона иные возбужденные ионы возвращаются в исходное состояние. В результате процесс приобретает «лавинный» характер. Зеркала контролируют направление лазерного луча. Постоянно отражая фотоны, они возвращают их в рабочее тело. Это способствует появлению новых фотонов и усилению мощности светового луча. Излучение в этом случае имеет малую расходимость пучка лазерного луча и высокую кумуляцию энергии.

Газовые.

Рабочее тело в данных видах лазера представляет собой диоксид углерода либо его соединение с азотом и гелием. Сначала осуществляется прокачка газа с использованием газоразрядной трубки, затем его приводят в возбужденное состояние при помощи электрических разрядов. Как и в случае с твердотельными лазерами, излучение усиливают двумя зеркалами. Данные типы станков различаются конструкцией: они бывают с продольной, поперечной или щелевой прокачкой.

Газодинамические.

Данные лазеры для раскроя материалов обладают максимальной мощностью. В качестве рабочего тела также служит диоксид углерода, нагретый до температуры от +726 до +2726 °С (или от 1000 до 3000 °К). Он приводится в возбуждение вспомогательным маломощным лазером. Прокачка углекислого газа осуществляется со сверхзвуковой скоростью через специальный газовый канал – сопло Лаваля, вещество стремительно увеличивается в объеме и остывает. В итоге возбужденные атомы возвращаются в обыкновенное состояние, а диоксид углерода превращается в источник лазерного излучения.

Оптическая система с осевыми пучками в портальных, планшетных и роботизированных лазерных технологических установках

В портальных, планшетных и роботизированных ЛТУ позиционирование пучок/объект осуществляется перемещением обрабатываемого объекта относительно неподвижной ОС, либо перемещением оптической головки относительно неподвижного объекта. В таких ОС пучок распространяется по/вблизи оптической оси (рис. 1). ОС твердотельных и газовых лазеров состоит из расширите
ля пучка с увеличением m, обеспечивающего его необхо
димый размер для получения заданной выходной аперту
ры, и фокусирующего объектива, рис. 1а. В случае, когда пространственные характеристики входного пучка имеют сильную асимметрию, система предваряется компенсатором (на рисунке не показан). В ОС ЛТУ с волоконными лазерами функции расширителя пучка выполняет коллиматор, рис. 1б. В силу очевидных соображений стараются минимизировать размер пучка в зоне обработки, чтобы получить требуемую яркость при минимальной мощности лазерного источника.

Конфигурации на рис. 1а и 1б дают универсальность и гибкость, допуская использование различных объективов и коллиматоров без изменения конструкции оконечного устройства ЛТУ. Параллельный ход лучей дает возможность размещения любых зеркал и дихроичных элементов, необходимых для излома оптической оси, мониторинга процесса, введения излучения других источников. Более простое, но лишенное универсальности решение представляет собой система без параллельного хода пучка, рис. 1в. Сложность конструкции ОС, работающих с осевым пучком, определяется суммой всех числовых апертур.

рис.1 Схемотехника оптичнской системы с осевыми пучками

В чем преимущества лазерного удаления растяжек?

1. Можно убрать практически любые растяжки. Лазер воздействует на определенную глубину, которая задается индивидуально, в зависимости от возраста растяжек.
2. Во время процедуры не затрагиваются здоровые ткани, исключается их ожог.
3. Подходит для чувствительных зон. Лазер можно использовать в самых чувствительных зонах — на груди, животе, внутренних поверхностях рук и бедер.
4. Отсутствует реабилитационный период. Максимум, что может появиться после лазерного воздействия, — это небольшое покраснение. Оно проходит в течение суток. Кожа быстро восстанавливается.
5. В большинстве случаев процедура проводится сразу после первичной консультации.

Применение лазеров.

С момента своего изобретения лазеры зарекомендовали себя как «готовые решения ещё неизвестных проблем». В силу уникальных свойств излучения лазеров, они широко применяются во многих отраслях науки и техники, а также в быту.

1. Передача информации по стекловолокнам
2. Лазерная обработка материалов:
   • маркировка и художественная гравировка
   • резка
   • сварка
3. В микроэлектронике для прецизионной обработки материалов (резка полупроводниковых кристаллов, сверление особо тонких отверстий в печатных платах).
4. для получения поверхностных покрытий материалов (лазерное легирование, лазерная наплавка, вакуумно-лазерное напыление) с целью повышения их износостойкости.
5. Лазеры в медицине и биофотонике
   • лазерная хирургия
   • биофотоника и медицинская диагностика
   • офтольмология (лечение катаракта, отслоение сетчатки, лазерная коррекция зрения и др.).
6. Косметологии (лазерная эпиляция, лечение сосудистых и пигментных дефектов кожи, лазерный пилинг, удаление татуировок и пигментных пятен).
7. Термоядерная реакция с применением лазеров
8. В военных целях:
   • как средство наведения и прицеливания.
   • ракетное оружие на основе лазерного излучения
9. Астрономия:
   • Лидар: уточнил значения ряда фундаментальных астрономических постоянных и параметры космической навигации, расширил представления о строении атмосферы и поверхности планет Солнечной системы.
   • В астрономических телескопах, с адаптивной оптической системой коррекции атмосферных искажений, лазер применяют для создания искусственных опорных звезд в верхних слоях атмосферы.
10. Использование лазеров в области научных исследований
11. Голография и интерферометрия
12. Метрология и измерительная техника. Измерение: расстояния (лазерные дальномеры), времени, давления, температуры, скорости потоков жидкостей и газов, угловой скорости (лазерный гироскоп), концентрации веществ, оптической плотности, разнообразных оптических параметров и характеристик, в виброметрии и др.
13. Лазерная химия. Для запуска и анализа химических реакций Лазерное излучение позволяет обеспечить точную локализацию, дозированность, абсолютную стерильность и высокую скорость ввода энергии в систему.
14. Лазеры в приборах и оборудовании
    • Устройства считывания штриховых кодов
    • В лазерной мыши и лазерной клавиатуре
    • Audio-CD, CD-ROM, DVD, Blu-ray disc
    • Лазерные принтеры
    • Лазерные пико-проекторы

Ранее по теме:

• Лазерное декорирование ювелирных изделий на настольном лазерном гравере
• Универсальная система лазерной обработки материалов электронной техники МикроСЕТ + видео
• Лазерные станки. Успешное внедрение в технологический процесс

Газовые лазеры

Mодели с рабочим полем 735 x 436 мм. Позволяет гравировать и резать такие материалы как: пластик, бумага, кожа, дерево, резина, оргстекло, стекло, камень и т.д. Самая высокая скорость гравировки среди систем этого класса, достигаемая, в том числе, благодаря заложенным в конструкции оборудования большим ускорениям рабочей каретки.

Прецизионная точность позиционирования лазерного луча (25 мкм) и разрешение до 1000 dpi обеспечивается в любой точке рабочего поля, что гарантирует высочайшее качество изображений даже на максимальной скорости.

Данное оборудование оснащено специальной насадкой, которая позволяет наносить гравировку по цилиндрической окружности.

Чему научат?

Дипломированные специалисты по окончании ВУЗа смогут:

1. С нуля проектировать инновационные системы с лазерами в основе, управлять уже действующими комплексами, контролировать процесс.
2. Исследовать системы, применяющиеся в науке, медицине и разных промышленных сферах, модернизировать их при необходимости.
3. Создавать оптическое и электронное оборудование для разных сфер деятельности.
4. Собирать отдельные узлы и компоненты для действующих или проектируемых технологических линий.
5. Настраивать, регулировать, ремонтировать медицинские и промышленные лазеры, устройства на их основе в лабораториях и естественной среде применения.
6. Разрабатывать проектную документацию с чертежами на компьютерах.
7. Проверять соответствие отдельных элементов и приборов в целом установленным техническим стандартам.
8. Тестировать, как взаимодействует излучение лазера с разными веществами.
9. Описывать ход и результаты проводимых экспериментов и проектов, разрабатываемых на их основе.
10. Составлять технические задания для проектировщиков отдельных устройств, которые в дальнейшем будут интегрированы в общую систему.
11. Разрабатывать, внедрять и контролировать выполнение принципов и норм безопасности при взаимодействии с лазерами.

Импульсы и пакеты импульсов

Эти нововведения могут стать причиной появления других новых применений, таких как сверхбыстрый лазер с возможностью изменения длительности импульса при сохранении качества пучка и пространственной стабильности. Эта возможность позволит инженерам-технологам настраивать импульсы и движение сканатора. По словам Хольткампа, TRUMPF продемонстрирует эту технологию в начале 2019 года.

Помимо длительности импульса, важно контролировать временную последовательность и форму импульсов, чтобы удовлетворить требования к точности, сказал Херман Чуи, старший директор по маркетингу продукции в Санта-Кларе, Калифорния, Spectra-Physics. Твердотельный лазерный производитель является подразделением MKS Instruments Inc.
Регулировка количества импульсов в пакете, а также их энергии и формы может улучшить скорость удаления материала и контроль процесса

Полезна также возможность запуска импульсов по требованию способом, синхронизированным с движением. «Возможно, вам придется ускоряться по кривой, — сказал Чуи. «Возможность контролировать время очень важна, так что вы не накладываете импульсы друг на друга, когда движение замедляется или ускоряется».

По мере снижения затрат лазеры находят применение в новых приложениях, таких как текстурирование поверхности и микропаттернирование.

Промышленность.

•  Поверхностная лазерная обработка.
• Лазерная термообработка (лазерная закалка, лазерный отжиг, лазерный отпуск, лазерная очистка, в том числе лазерная дезактивация, лазерное оплавление, оплавление для улучшения качества поверхности, аморфизация) .
• Получение поверхностных покрытий (лазерное легирование, лазерная наплавка, вакуумно-лазерное напыление) .
• Ударное воздействие (ударное упрочнение, инициирование физико-химических процессов).
•  Инициирование поверхностных химических реакций.  Лазерная сварка .
• Лазерное разделение материалов (лазерная резка, газолазерная резка, термораскалывание, скрайбирование).
• Лазерная размерная обработка (лазерная маркировка и гравировка, лазерная обработка отверстий).
•  Фотолитография.
•  Экологический мониторинг . В промышленности лазерные технологии также получили широкое приме-нение. Сейчас уже не представляется производство таких приборов как дальномер, лидар, нивелир без использования лазерного излучения. Все больше при-меняются инфракрасные лазеры в тяжелой промышленности.

Устранение растяжек лазером

В «А Клинике» растяжки (то есть разрыв дермы вследствие растяжения кожи) удаляются при помощи американского лазера Фраксель (Fraxel) и итальянской технологии Дермального радиоволнового оптического термолиза (DROT-терапия).

Фраксель ( Fraxel) способен разрушать рубцовую ткань на глубине до 1,5 мм и стимулировать на этом месте рост нормальной ткани. При этом поверхность кожи не затрагивается. Лазер Фраксель безопасно удаляет растяжки на любых участках тела, в том числе на груди и на внутренней поверхности бедер.

ДРОТгенерирует микротермальные зоны повреждения, разрушающие рубцовую ткань. На участках, подвергнутых фракционному воздействию, запускаются процессы регенерации, формируется новая здоровая ткань без эстетических дефектов. Количество сеансов, необходимых для улучшения рельефа кожи, определяется индивидуально в зависимости от состояния кожи пациента.

Классификация лазеров

По мере исследования природы и свойств лазеров были открыты различные виды этих лучей. По виду состояния исходного вещества лазеры могут быть:

• газовыми;
• жидкостными;
• твердотельными;
• на свободных электронах.

В настоящее время разработано несколько способов получения лазерного луча:

• при помощи электрического тлеющего либо дугового разряда в газовой среде – газоразрядные;
• при помощи расширения горячего газа и создания инверсий населённости – газодинамические;
• при помощи пропускания тока через полупроводник с возбуждением среды – диодные или инжекционные;
• путём оптической накачки среды лампой-вспышкой, светодиодом, другим лазером и т. д.;
• путём электронно-лучевой накачки среды;
• ядерной накачкой при поступлении излучения из ядерного реактора;
• при помощи особых химических реакций – химические лазеры.

Все они обладают своими особенностями и отличиями, благодаря которым находят применение в различных сферах промышленности.

Современные лазерные технологии и лазерная техника на выставке

Области применения лазерных технологий охватывают почти все сферы человеческой жизни. Рекламный бизнес не исключение. Намечающуюся выставку обязаны посетить все, кто стремится развивать свое предприятие в правильном направлении.

Лучшие мировые производители предоставят всеобщему вниманию свою качественную продукцию. Лазерное оборудование нового поколения будет продемонстрировано на осенней экспозиции.

Приехав в столицу Российской Федерации, владельцы рекламных компаний смогут завести полезные знакомства, заключить договора с поставщиками качественного товара. Наличие иностранных компаньонов позволит как начинающим, так и опытным предпринимателям, вывести свою организацию на международную арену. Заявив о себе на мировом рынке, несложно увеличить объемы производства, продаж и приумножить доход фирмы.

Помимо демонстрационных павильонов на территории «Экспоцентра» расположено большое количество современных залов, обустроенных для проведения семинаров и пресс-конференций. Профессионалы, имеющие многолетний стаж работы в рекламной индустрии, готовы поделиться с молодыми бизнесменами бесценными знаниями.

Приехать на осеннюю выставку «Реклама» стоит как постоянным ее гостям, так и новым посетителям. Двери «Экспоцентра» открыты для всех, кому интересны современные тенденции рекламной индустрии.

Технология создания и обработки мультимедийной информацииМультимедийные технологии в образованииВиды задачи роль применение мультимедийных технологий

С какого возраста можно делать лазерные процедуры?

К лазерным процедурам целесообразно прибегать после 25 лет по показаниям, которые зависят от выраженности возрастных изменений.

Первый признак того, что можно задуматься о лазерном омоложении, расширенные поры. Пора окружена мышечными волокнами, которые с течением времени теряют свой тонус, от чего она расширяется. И если мышцы тела можно тренировать, то для пор упражнений нет. Второй признак того, что пора прибегнуть к лазерным процедурам, – это появление дряблости кожи, мелких морщин в зоне вокруг глаз, на щеках, снижение ее эластичности.

Но когда речь идет о лечении последствий угревой сыпи или растяжек, то лазерные процедуры назначаются и в более раннем возрасте.

ДРУГИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Следует также упомянуть технологии медицинского назначения, не связанные с прямым воздействием на биообъекты. Это направление начало развиваться с лазерной сварки и пайки при изготовлении зубных протезов. В настоящее время в Институте прикладных лазерных и информационных технологий РАН разработаны методы лазерной стереолитографии, позволяющие очень точно изготавливать из полимеров имплантанты для замещения недостающих костных фрагментов. В настоящее время в ИПЛИТ ведутся работы по созданию технологии по изготовлению с помощью лазеров подобных имплантантов из биорастворимого полимера, имеющих специальную структуру, позволяющую насыщать их биоактивными веществами и стволовыми клетками. Предполагается, что это в перспективе позволит обеспечить замещение имплантанта образованной из стволовых клеток биотканью.

Другой пример — разработанный в Институте автоматики и электрометрии СО РАН искусственный дифракционно-рефракционный хрусталик глаза «МИОЛ-Аккорд» . Этот хрусталик, в отличие от обычных рефракционных, позволяет сохранить аккомодационную способность зрения при замене хрусталика из-за катаракты.

Низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ)

Действие НИЛИ заключается в активации ферментов мембран клеток и стабилизации липидов. Известно, что НИЛИ стимулирует деление и развитие клеток. Эффект наступает на тонком, атомно-молекулярном уровне, где под влиянием лазерного излучения определенной частоты (как правило, красного и инфракрасного диапазонов) происходит поглощение энергии. Такое поглощение энергии приводит к резкому увеличению внутриклеточной концентрации Ca2+, то есть происходит активация накопления и высвобождения АТФ, восстановление клеточных мембран, повышение внутриклеточного метаболизма и усиление регенеративных процессов за счет активизации пролиферации (деления) клеток. Старые клетки интенсивно замещаются новыми, и восстанавливается биоритмика этого процесса. В терапии используются низкоинтенсивные лазеры (с интенсивностью 0,1–10 Вт/см2).

На предприятиях индустрии красоты можно осуществлять широкий спектр услуг с применением терапевтических лазеров, перечислим основные:

• лазерное омоложение (излучатели с длинами волн 890 нм и 915 нм);
• лазерный липолиз (низкоинтенсивный лазер с длиной волны 630–680 нм);
• лазерная биоревитализация и лазерная мезотерапия (низкоинтенсивный лазер с длиной волны от 785 до 890 нм);
• лечение акне и постакне (терапевтический инфракрасный лазер).

Процедуры с применением терапевтических лазеров в связи с низкой интенсивностью являются безболезненными и комфортными для пациента. В некоторых случаях возможно ощущение легкого тепла.

Основные технические параметры, которые отличают терапевтические лазеры: мощность и длина волны. Максимальная длина волны в терапевтических лазерах составляет 1300 нм.

Практическое использование лазеров

На сегодняшний день лазеры разных типов применяются в десятках отраслей промышленности, медицины, IT технологий и других сферах деятельности. С их помощью осуществляются:

• резка и сварка металлов, пластмасс, других материалов;
• нанесение изображений, надписей и маркировка поверхности изделий;
• сверление сверхтонких отверстий, прецизионная обработка полупроводниковых кристаллических деталей;
• формирование покрытий изделий напылением, наплавкой, поверхностным легированием и т.д.;
• передача информационных пакетов при помощи стекловолокна;
• выполнение хирургических операций и других лечебных воздействий;
• косметологические процедуры омоложения кожи, удаления дефектных образований и др.;
• наведение на цель различных видов вооружений, от стрелкового до ракетного оружия;
• создание и использование голографических методов;
• применение в различных научно-исследовательских работах;
• измерение расстояний, координат, плотности рабочих сред, скорости потоков и многих других параметров;
• запуск химических реакций для проведения различных технологических процессов.

Существует ещё немало направлений, в которых лазеры уже используются или найдут применение в самое ближайшее время.

Преимущества и недостатки лазерной резки

У обработки материалов лазером есть ряд сильных и слабых сторон.

Преимущества:

1. Зависимо от мощности выбранного оборудования, можно разделять листы большой толщины.
2. Резка металла лазером выполняется без соприкосновения рабочей части с поверхностью изделия. Это исключает механические повреждения материала.
3. Высокая скорость проведения технологического процесса.
4. Если установка для лазерной резки комплектуется ЧПУ, можно добиться высоких показателей точности, производительности.
5. Выделение минимального количества отходов.
6. Возможность создавать резы разных размеров, формы.

Недостатки:

1. Установка расходует много электроэнергии.
2. Простые модели не могут разделять листы шириной свыше 20 мм.

Похожие записи:

Схемы и принципы работы стабилизатора tl431 Даташит uln2803 pdf ( datasheet ) Простой способ проверки стабилитронов (диодов зенера) на их напряжение стабилизации и целостность, используя вольтметр и простой блок питания Характеристики светодиодов smd 3528, 5050, 5630, 5730 Импульсный блок питания на транзисторах и таймер на кр512пс10 (12в-1,2а) Как найти мощность трехфазной сети по току и напряжению, расчет по формулам