Was sind Kohlendioxidlaser?
Kohlendioxidlaser (CO2-Laser) gehören zu den frühesten und am weitesten verbreiteten Gaslasertypen. Gaslaser verwenden einen elektrischen Strom, der durch ein Gas entladen wird, um kohärentes Licht zu emittieren. Laserlicht hat einen hohen Grad an zeitlicher und räumlicher Kohärenz, der auf keine andere Weise erreicht werden kann.
Ein Kohlendioxidlaser erzeugt Infrarotlicht. Es ist der leistungsstärkste Dauerstrichlaser und einer der effizientesten Laser auf dem Markt. Kohlendioxidlaser verwenden eine luft- oder wassergekühlte Entladung, die üblicherweise aus Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff und Helium besteht. Wie alle Laser beruhen Kohlendioxidlaser auf der Inversion der Bevölkerung, um zu funktionieren. Dies tritt auf, wenn ein System von Atomen oder Molekülen mehr Mitglieder in einem angeregten Zustand hat.
Für den Bau von Kohlendioxidlasern werden spezielle Materialien benötigt, da diese im Infrarotspektrum arbeiten. Spiegel, Fenster und Linsen fokussieren und verstärken das Licht. Die Spiegel sind versilbert und die Fenster und Linsen bestehen aus Germanium. Für Anwendungen mit höherer Leistung bestehen die Spiegel aus Gold, und es werden Zinkselenidfenster und -linsen verwendet.
Kohlendioxidlaser haben in ihrer Grundform eine Gasentladung mit einem Totalreflektor an einem Ende der Einheit. Am Ausgangsende befindet sich ein reflektierender Ausgangskoppler. Normalerweise ist der Ausgangskoppler ein Zinkselenidspiegel.
Kohlendioxidlaser können eine hohe Leistung erbringen, sind jedoch im Vergleich zu anderen Lasertypen kostengünstig. Aus diesem Grund sind CO2-Laser für industrielle Anwendungen wie Schneiden, Schweißen und Gravieren beliebt. CO2-Laser eignen sich auch zur Herstellung von Geräten aus dem gängigen Kunststoff Poly, da sie Infrarotlicht absorbieren.
Eine weitere Hauptanwendung für Kohlendioxidlaser sind chirurgische Eingriffe. Das meiste biologische Gewebe besteht aus Wasser. Wasser absorbiert diese Lichtfrequenz gut. Einige Beispiele für medizinische Anwendungen sind Laserchirurgie, Dermabrasion und Laserbehandlung. Die Laserbehandlung ist allgemein als Laser-Facelifting bekannt, bei dem die Haut verbrannt wird, um die Kollagenbildung zu fördern.
Kohlendioxidlaser werden zur Behandlung einiger Hauterkrankungen eingesetzt. Bei dieser Anwendung entfernen die Laser Unebenheiten, Podule und andere Hautbildungen, die unerwünscht sein könnten. Es wurden einige radikale und innovative chirurgische Anwendungen getestet, beispielsweise die Verwendung von CO2-Lasern zum Schweißen von menschlichem Gewebe, wodurch herkömmliche Nähte überflüssig werden.
Die Laserbehandlung wird auch in der Augenheilkunde eingesetzt. Die Linse des menschlichen Auges kann erneuert werden, um das Sehen zu korrigieren. Das Verfahren kann auch zur Behandlung bestimmter Arten von Krankheiten angewendet werden, die die Augen betreffen.