Qu'est-ce qu'un excimer?
Un excimère est une combinaison transitoire de deux atomes, appelée dimère excité, dans laquelle au moins un atome existe dans un état excité électroniquement. Dans des conditions normales, les atomes contiennent deux électrons par niveau d'énergie entourant leurs protons, les électrons tournant dans des directions opposées. Lorsque l'atome absorbe l'énergie de la lumière, un électron peut se déplacer sur une orbite d'énergie supérieure, laissant un électron non apparié. L'atome se combine avec un autre atome pour former un dimère uniquement dans ces circonstances excitées. Lorsque le dimère libère son énergie et que l'électron revient à son état fondamental, le dimère se dissocie en émettant une lumière fluorescente. Un excimère ne dure généralement que quelques nanosecondes.
Les lasers Excimer sont des lasers ultraviolets utilisés pour la chirurgie oculaire, le micro-usinage et la création de puces informatiques. Avec la pression et l'électricité, le laser crée des dimères en faisant passer du courant électrique dans des mélanges de gaz réactifs, tels que le fluor ou le chlore, et de gaz inertes, tels que le krypton ou l'argon. Les molécules de gaz inerte se lient temporairement aux gaz réactifs, formant des composés excités libérant de l'énergie soit spontanément, soit par stimulation. Lorsque les molécules libèrent leur énergie et se dissocient, une lumière laser ultraviolette (UV) est émise.
La lumière ultraviolette perturbe les liaisons moléculaires dans les tissus ou matériaux biologiques ou organiques. Il a un faible degré de pénétration et le tissu touché se désintègre dans l'air au lieu de brûler. Pour ces raisons, les lasers excimères sont utilisés pour remodeler ou éliminer les tissus superficiels situés sur la surface oculaire. Le kératomilieude interstitiel assisté par laser (LASIK) est l'application d'une lumière ultraviolette dérivée d'excimère sur le tissu situé sous le lambeau externe de la cornée afin de régler la courbure de la cornée. L'aplatissement de la forme de la cornée traite la myopie, et le raidissement de la cornée, l'hypermétropie. De plus, les zones irrégulières du contour cornéen produisant de l'astigmatisme peuvent être éliminées.
En plus de la chirurgie oculaire pour traiter les problèmes de focalisation, les lasers excimères ont d'autres applications liées à la santé. Les lasers Excimer ont été utilisés dans les opérations d'angioplastie pour lever les blocages des artères obstruées. Les dermatologues ont utilisé des excimères de chlorure de xénon pour désintégrer diverses lésions cutanées, notamment le vitiligo et le psoriasis. Les ophtalmologistes sont capables d'éliminer les cicatrices superficielles de la cornée à l'aide du laser excimer.
Les lasers à lumière ultraviolette profonde (DUV) utilisant des dimères de krypton-fluor ou d'argon-fluor émettent de la lumière dont les longueurs d'onde sont comprises entre 193 et 248 nanomètres (7,8 x 10-6 et 9,8 x 10-6 pouces). D'un point de vue industriel, les fabricants de dispositifs à puce utilisent ces lasers à excimères profonds pour la photolithographie à haute résolution. Cela a permis de capturer des données dans un espace aussi petit que dix nanomètres et de produire des puces informatiques plus petites et plus denses que celles produites avec l'ancienne technologie. La taille des micropuces a progressivement diminué, passant de 0,5 micromètre (2 x 10 -5 pouces) en 1990 à environ 43 nanomètres (1,7 x 10 -6 pouces) en 2010. De plus, les lasers à excimère ont permis de couper des plastiques et des polymères avec précision.