Cosa sono i laser ad anidride carbonica?

I laser ad anidride carbonica (CO2) sono uno dei primi e più diffusi tipi di laser a gas. I laser a gas usano una corrente elettrica scaricata attraverso un gas per emettere luce coerente. La luce laser ha un alto grado di coerenza temporale e spaziale che non può essere raggiunta in nessun altro modo.

Un laser ad anidride carbonica produce una luce a infrarossi. È il laser ad onda continua di massima potenza e uno dei laser più efficienti disponibili. I laser ad anidride carbonica usano uno scarico raffreddato ad aria o ad acqua, che di solito è composto da anidride carbonica, azoto, idrogeno ed elio. Come tutti i laser, i laser ad anidride carbonica si basano sull'inversione della popolazione per funzionare. Ciò si verifica quando un sistema di atomi o molecole ha più membri in uno stato eccitato.

Sono necessari materiali speciali per la costruzione di laser ad anidride carbonica, poiché operano nello spettro infrarosso. Specchi, finestre e obiettivi vengono utilizzati per mettere a fuoco e amplificare la luce. Gli specchi sono argentati e le finestre e le lenti sono in germanio. Per applicazioni ad alta potenza, gli specchi sono realizzati in oro e vengono utilizzate finestre e lenti in selenuro di zinco.

Nella loro forma base, i laser ad anidride carbonica hanno una scarica di gas con un riflettore totale ad un'estremità dell'unità. All'estremità di uscita è presente un accoppiatore di uscita riflettente. Di solito, l'accoppiatore di uscita è uno specchio di selenide di zinco.

I laser ad anidride carbonica sono in grado di produrre un'elevata potenza, ma hanno un costo ragionevole rispetto ad altri tipi di laser. Per questo motivo, i laser a CO2 sono popolari per applicazioni industriali come taglio, saldatura e incisione. I laser a CO2 sono utili anche per realizzare dispositivi dalla comune plastica poli, perché assorbono la luce infrarossa.

Un'altra applicazione principale per i laser ad anidride carbonica è nelle procedure chirurgiche. La maggior parte dei tessuti biologici è costituita da acqua. L'acqua assorbe bene questa frequenza della luce. Alcuni esempi di usi medici sono la chirurgia laser, la dermoabrasione e il resurfacing laser. Il resurfacing laser è comunemente noto come lifting laser, in cui la pelle viene bruciata per favorire la formazione di collagene.

I laser ad anidride carbonica sono usati per trattare alcune condizioni della pelle. In questa applicazione, i laser rimuovono dossi, podule e altre formazioni cutanee che potrebbero essere indesiderabili. Sono state testate alcune applicazioni chirurgiche radicali e all'avanguardia, come l'uso di laser C02 per saldare i tessuti umani, eliminando così la necessità di suture tradizionali.

Il resurfacing laser viene utilizzato anche in oftalmologia. La lente dell'occhio umano può essere riemersa per correggere la visione. La procedura potrebbe anche essere utilizzata per trattare alcuni tipi di malattie che colpiscono gli occhi.