Naukowcy z Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii (MIPT) opracowali ceramiczny laser o dużej mocy. Można go wykorzystywać jako minimalnie uszkadzający skalpel laserowy lub do cięcia czy grawerowania materiałów kompozytowych.

Rosyjscy fizycy opracowali niezawodny i tani skalpel laserowy oparty na ceramice

Rosyjscy fizycy opracowali niezawodny i tani skalpel laserowy oparty na ceramice

Ivan Obronov z MIPT oraz współpracownicy z Instytutu Fizyki Stosowanej Rosyjskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Alabamy posłużyli się ceramiką z tlenku lutetu domieszkowanego jonami Tm3+ (Tm3+:Lu2O3).

Ceramika to obiecujący rodzaj medium lasera, ponieważ produkuje się ją na drodze spiekania proszku w masę polikrystaliczną. Jest tańsza i łatwiejsza do uzyskania niż pojedyncze kryształy, co ma olbrzymie znaczenie dla upowszechnienia. Dodatkowo bez problemu można zmieniać chemiczny skład ceramiki, zmieniając w ten sposób właściwości lasera.

Rosyjsko-amerykański laser przetwarza energię w promieniowanie z ponad 50% wydajnością (średnia wydajność innych laserów półprzewodnikowych wynosi zaledwie 20%). Generuje on promieniowanie podczerwone o długości fali ok. 2 mikronów (1966 i 2064 nanometrów), przez co świetnie nadaje się do zastosowań medycznych.

Promieniowanie najpopularniejszych laserów podczerwonych z długością fali rzędu ok. 1 mikrona cechuje się małą absorpcją i głęboko penetruje tkanki, powodując koagulację i duże obszary martwicy. Tymczasem laser chirurgiczny powinien operować na specyficznej głębokości. Z tego powodu wykorzystywane są lasery 2-mikronowe […].

Obronov podkreśla, że lekarze często posługują się 2-mikronowym laserem holmowym, pompowanym przez błysk lampy (flesza). Według niego, jest on jednak bardzo drogi, stosunkowo duży i nie do końca niezawodny. Przewagą laserów ceramicznych ma być niski koszt produkcji, prostota, niezawodność oraz 4-krotnie mniejsze rozmiary (kompaktowość).

Lasery ceramiczne przydadzą się też w przemyśle kompozytowym. O ile bowiem lasery 1-mikronowe dobrze tną metal, o tyle polimery są dla nich praktycznie przezroczyste. Tymczasem lasery 2-mikronowe skutecznie tną i grawerują materiały kompozytowe.

 

Źródło: EurekAlert, kopalniawiedzy

 

 

Polecane: