Wat is een excimer?
Een excimer is een tijdelijke combinatie van twee atomen, een geëxciteerde dimeer genoemd, waarin ten minste één atoom in een elektronisch geëxciteerde toestand bestaat. Onder normale omstandigheden bevatten atomen twee elektronen per energieniveau rond hun protonen, waarbij de elektronen in tegengestelde richtingen draaien. Wanneer het atoom energie uit licht absorbeert, kan een elektron naar een hogere energiebaan bewegen, waardoor een ongepaard elektron achterblijft. Het atoom combineert alleen met een ander atoom om een dimeer te vormen alleen onder deze opgewonden omstandigheden, en wanneer het dimeer zijn energie afgeeft en het elektron terugkeert naar zijn grondtoestand, dissocieert het dimeer en emitteert een fluorescerend licht. Een excimer kan typisch slechts enkele nanoseconden duren.
Excimer-lasers zijn ultraviolette lasers die worden gebruikt voor oogchirurgie, micromachining en het maken van computerchips. Met druk en elektriciteit creëert de laser dimeren door elektrische stroom door mengsels van reactieve gassen, zoals fluor of chloor, en inerte gassen, zoals krypton of argon, te leiden. De inerte gasmoleculen binden zich tijdelijk aan de reactieve gassen, waardoor geëxciteerde verbindingen worden gevormd die spontaan of door stimulatie energie afgeven. Terwijl de moleculen hun energie vrijgeven en dissociëren, wordt ultraviolet (UV) laserlicht uitgestraald.
Ultraviolet licht verstoort moleculaire bindingen in biologisch of organisch weefsel of materialen. Het heeft een lage penetratiegraad en het aangetaste weefsel valt uiteen in de lucht in plaats van te verbranden. Om deze redenen worden excimeerlasers gebruikt om oppervlakteweefsel op het oogoppervlak te hervormen of te verwijderen. Lasergestuurde interstitiële keratomilieusis (LASIK) is de toepassing van excimer-afgeleid UV-licht op het weefsel dat onder een buitenste flap van het hoornvlies ligt om de kromming van het hoornvlies aan te passen. Afvlakking van de cornea-vorm behandelt bijziendheid en steil worden van het hoornvlies behandelt verziendheid. Bovendien kunnen onregelmatige delen van de hoornvliescontour die astigmatisme produceren worden geëlimineerd.
Naast oogchirurgie om focusproblemen te behandelen, hebben excimeerlasers andere gezondheidsgerelateerde toepassingen. Excimeerlasers zijn gebruikt in angioplastiekoperaties om blokkades in verstopte slagaders te openen. Dermatologen hebben xenonchloride-excimers gebruikt om verschillende huidletsels, waaronder vitiligo en psoriasis, te desintegreren. Oogartsen zijn in staat om oppervlakkige cornea-littekens nauwkeurig te verwijderen met behulp van de excimerlaser.
Deep ultraviolet licht (DUV) lasers met behulp van krypton-fluor of argon-fluor dimeren zenden licht uit met golflengtes van 193 tot 248 nanometer (7,8 X 10-6 tot 9,8 X 10-6 inch). Industrieel gezien gebruiken fabrikanten van microchip-apparaten deze diepe excimeerlasers voor fotolithografie met hoge resolutie. Dit heeft het vastleggen van gegevens in zo weinig ruimte als tien nanometer mogelijk gemaakt en de productie van kleinere, dichtere computerchips mogelijk gemaakt dan de chips die met de oude technologie werden geproduceerd. Microchips hebben een geleidelijke verkleining ervaren van 0,5 micrometer (2 x 10 -5 inch) in 1990 tot ongeveer 43 nanometer (1,7 x 10 -6 inch) in 2010. Bovendien hebben excimer-lasers kunststof en polymeren gesneden met buitengewone precisie.