Wat zijn kooldioxidelasers?
Koolstofdioxide (CO2) -lasers zijn een van de vroegste en meest gebruikte soorten gaslasers. Gaslasers gebruiken een elektrische stroom die door een gas wordt ontladen om coherent licht uit te stralen. Laserlicht heeft een hoge mate van tijdelijke en ruimtelijke samenhang die op geen enkele andere manier kan worden bereikt.
Een koolstofdioxidelaser produceert een infraroodlicht. Het is de krachtigste continue golflaser en een van de meest efficiënte lasers die er zijn. Koolstofdioxide lasers gebruiken een lucht- of watergekoelde afvoer, die meestal bestaat uit koolstofdioxide, stikstof, waterstof en helium. Zoals alle lasers vertrouwen koolstofdioxide lasers op populatie-inversie om te functioneren. Dit gebeurt wanneer een systeem van atomen of moleculen meer leden heeft in een opgewonden toestand.
Speciale materialen zijn nodig voor de constructie van koolstofdioxide lasers, omdat ze in het infraroodspectrum werken. Spiegels, ramen en lenzen worden gebruikt om het licht scherp te stellen en te versterken. De spiegels zijn verzilverd en de ramen en lenzen zijn gemaakt van germanium. Voor toepassingen met een hoger vermogen zijn de spiegels gemaakt van goud en worden vensters en lenzen van zinkselenide gebruikt.
In hun basisvorm hebben koolstofdioxidelasers een gasontlading met een totale reflector aan het ene uiteinde van de eenheid. Aan de uitgang bevindt zich een reflecterende uitgangskoppeling. Gewoonlijk is de uitgangskoppeling een zinkselenidespiegel.
Koolstofdioxide lasers zijn in staat tot een hoog vermogen, maar zijn redelijk in kosten, vergeleken met andere soorten lasers. Om deze reden zijn CO2-lasers populair voor industriële toepassingen zoals snijden, lassen en graveren. CO2-lasers zijn ook nuttig voor het maken van apparaten van het gebruikelijke plastic poly, omdat het infraroodlicht absorbeert.
Een andere belangrijke toepassing voor koolstofdioxide lasers is in chirurgische procedures. Het meeste biologische weefsel bestaat uit water. Water absorbeert deze lichtfrequentie goed. Enkele voorbeelden van medisch gebruik zijn laserchirurgie, dermabrasie en laserresurfacing. Lasersurfacing is algemeen bekend als een laserfacelift, waarbij de huid wordt verbrand om collageenvorming te bevorderen.
Koolstofdioxide lasers worden gebruikt om sommige huidaandoeningen te behandelen. In deze toepassing verwijderen de lasers bobbels, podules en andere huidformaties die mogelijk ongewenst zijn. Sommige radicale en geavanceerde chirurgische toepassingen zijn getest, zoals het gebruik van C02-lasers om menselijk weefsel te lassen, waardoor de noodzaak voor traditionele hechtingen wordt geëlimineerd.
Lasersurfacing wordt ook gebruikt in de oogheelkunde. De lens van het menselijk oog kan weer naar boven komen om het zicht te corrigeren. De procedure kan ook worden gebruikt om bepaalde soorten ziekten te behandelen die de ogen aantasten.