Co jsou lasery s oxidem uhličitým?

Lasery s oxidem uhličitým (CO2) jsou jedním z prvních a nejrozšířenějších typů plynových laserů. Plynové lasery používají elektrický proud vypouštěný plynem k vyzařování koherentního světla. Laserové světlo má vysoký stupeň časové a prostorové koherence, kterého nelze dosáhnout jiným způsobem.

Laser kysličníku uhličitého produkuje infračervené světlo. Je to nejvýkonnější laser s kontinuální vlnou a jeden z nejúčinnějších dostupných laserů. Lasery s oxidem uhličitým používají vzduchem nebo vodou chlazený výboj, který se obvykle skládá z oxidu uhličitého, dusíku, vodíku a helia. Stejně jako všechny lasery i lasery na bázi oxidu uhličitého spoléhají na inverzi populace k fungování. K tomu dochází, když systém atomů nebo molekul má více členů ve vzrušeném stavu.

Pro konstrukci laserů na bázi oxidu uhličitého jsou nutné speciální materiály, protože pracují v infračerveném spektru. K zaostření a zesílení světla se používají zrcadla, okna a čočky. Zrcátka jsou postříbřená a okna a čočky jsou vyrobeny z germania. Pro aplikace s vyšším výkonem jsou zrcátka vyrobena ze zlata a používají se okna a čočky ze selenidu zinku.

Ve své základní podobě mají lasery na bázi oxidu uhličitého výboj plynu s celkovým reflektorem na jednom konci jednotky. Na výstupním konci je reflexní výstupní vazební člen. Výstupní vazební člen je obvykle zrcadlem ze selenidu zinku.

Lasery s oxidem uhličitým jsou schopné vysokého výkonu, přesto jsou však ve srovnání s jinými typy laserů rozumné náklady. Z tohoto důvodu jsou CO2 lasery oblíbené v průmyslových aplikacích, jako je řezání, svařování a gravírování. CO2 lasery jsou také užitečné pro výrobu zařízení z běžných plastových poly, protože absorbují infračervené světlo.

Další hlavní aplikace pro lasery s oxidem uhličitým je v chirurgických postupech. Většina biologických tkání je tvořena vodou. Voda dobře absorbuje tuto frekvenci světla. Některé příklady lékařského použití jsou laserová chirurgie, dermabraze a laserové resurfacing. Laserové resurfacing je obecně známé jako laser facelift, ve kterém je kůže spálena pro podporu tvorby kolagenu.

K léčbě některých stavů kůže se používají lasery s oxidem uhličitým. V této aplikaci lasery odstraňují hrboly, poduly a další kožní útvary, které by mohly být nežádoucí. Byly testovány některé radikální a špičkové chirurgické aplikace, jako je například použití laserů C02 ke svařování lidské tkáně, čímž se eliminuje potřeba tradičních stehů.

Laserové resurfacing je také používán v oftalmologii. Čočka lidského oka může být upravena pro správné vidění. Tento postup lze také použít k léčbě určitých typů nemocí, které mají vliv na oči.