Эксимерный лазер — что это, устройство, как работает

Эксимерлазерная коррекция зрения практически не имеет противопоказаний. После проведения операции, при соблюдении человеком всех правил реабилитационного периода и предписаний врача, не возникают осложнения как после других видов операции.

Суть оперативного вмешательства – воздействие на роговицу. Высокоточный лазерный луч позволяет моделировать такую форму прозрачной наружной оболочки, при которой лучи, преломляются и фиксируются.

Лазерный способ коррекции уже широко известен и популярен. Но, несмотря на это методика имеет свои противопоказания.

Что представляет собой коррекция, ее плюсы и минусы

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Оперативное вмешательство проводится с помощью специализированного оборудования. Эксимер лазером называется аппарат, применяемый для лечения глазных заболеваний. Применяется он не только в офтальмологии.

Воздействие на ткани больного глаза происходит газовым ультрафиолетовым излучателем. Благодаря мощнейшему ультрафиолетовому излучению хирурги получают отличные результаты после выполнения операции.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

При воздействии определенная часть роговицы попросту испаряется. Именно по этим причинам не нужно длительное время для проведения коррекции. Точное воздействие луча предупреждает не только проникновение инфекции в больной глаз, но и существенно уменьшает длительность реабилитации.

Смесь газов, нахождение молекул в состоянии возбуждения и воздействие на все это электрических импульсов способствует образованию мощного светового луча. Говоря простыми словами – это и есть «скальпель», обладающий специфическими свойствами.

К слову, по статистике по завершении стандартных полостных операций при помощи скальпеля, осложнения развиваются у 56% пациентов. По завершении коррекционной процедуры зрения, используя эксимер лазер, — только у 0,05% людей.

Преимущественные стороны коррекции эксимер лазером

Перечень плюсов коррекции:

  • Безопасная методика. Такое оперативное вмешательство имеет минимум противопоказаний. Коррекция проводится компьютеризированной техникой, при этом обрабатываются индивидуальные данные человека. Это позволяет исключить врачебные ошибки и осложнения.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

  • Безболезненная процедура. Применяются для анестезии только препараты местного воздействия. Отсутствует необходимость использовать противопоказанные многим обезболивающие инъекции.
  • Быстрота выполнения коррекции. Операция не занимает по времени более 20 мин, вне зависимости от сложности заболевания.
  • Высокий результат. С помощью эксимерлазера возможно избавиться сразу от нескольких проблем с глазами.
  • Быстрая реабилитация. Лазерные лучи не травмируют окружающие ткани. Поэтому период восстановления существенно укорачивается. Благодаря минимальному повреждению тканей, отсутствуют осложнения. После проведения коррекции у пациента отсутствуют ограничения в дальнейшей жизни.

Существуют ли недостатки

Наверное, нет методик, у которых бы отсутствовали отрицательные стороны. И коррекция эксимер лазером – не исключение.

К минусам такой терапии можно отнести возрастные ограничения. То есть, не проводится коррекция зрения, молодым людям, не достигшим совершеннолетия. Это никак не связано именно с воздействием лазера.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Не выполняется операция потому, так как орган зрения не считается достаточно развитым для коррекции.

Не часто назначается малоинвазивная терапия пожилым людям. Но и в этом случае могут быть исключения. Известны случаи, когда операция была проведена пациентам в возрасте 50-60 лет. При этом наблюдались отличные результаты.

Правила предоперационного и послеоперационного периода

За 14 дней до проведения коррекции пациенту будет предложено отказаться от ношения очков либо контактных лиц. Данный период самый лучший для восстановления естественной формы роговицы (под воздействием линзы она меняется).

В ходе исследования врачи детально изучают состояние зрительного аппарата – определяют толщину роговицы, обследуют глазное дно.

По итогам полученных результатов и визуального осмотра специалист ставит диагноз, определяется категория сложности восстановительной манипуляции.

Врачи рекомендуют перед коррекционной процедурой воспользоваться периферической профилактической лазеркоагуляцей сетчатки. Этот способ помогает сетчатке укрепиться, что увеличивает вероятность высоких результатов коррекции.

  • По завершении полного обследования, врачи назначают дату коррекции.
  • Во время  подготовки к оперативному вмешательству нужно придерживаться таких правил:
  • на протяжении 14 суток до оперативного вмешательства не использовать контактные линзы и очки;
  • за двое суток нельзя принимать спиртные напитки;
  • за сутки перестать использовать косметические средства и парфюмерию, особенно содержащие спирт (нужно создать естественный микроклимат для проведения коррекции – чувствительная аппаратура при резких запахах может сработать неправильно);
  • за месяц до операции сдаются в обязательном порядке анализы крови (гепатит, RW);
  • при себе в день процедуры следует иметь солнцезащитные очки, сменную одежду;
  • с утра, перед оперативным вмешательством, следует позавтракать легкой пищей;
  • не нужно надевать шерстяную одежду с узкими воротниками;
  • утром перед коррекцией необходимо вымыть лицо с мылом, лучше пользоваться детским мылом, без добавок.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Для проведения эксимерлазерной коррекции понадобится всего 15 — 20 минут. Предварительно врач закапывает обезболивающие капли. Затем человеку устанавливают специальные инструменты на область оперируемого глаза, чтобы веки были открыты. Ощущения, которые будет испытывать человек можно сравнить с прохождением ультразвукового обследования. То есть ни боли, ни дискомфорта ощущаться не будет.

Методика совершенно безболезненна и безопасна. Единственное требование для пациента – сохранять в неподвижном состоянии голову и смотреть на маятник аппаратуры.

После того как будет проведена эксимерлазерная коррекция, у людей существенно снижается острота зрения. Но переживать по этому поводу абсолютно не нужно. Данный период называется адаптацией. То есть глазу после процедуры нужно просто привыкнуть к новым возможностям.

Окончательное восстановление зрительных функций произойдет через несколько дней. Еще один момент – через час-полтора по завершении операции наблюдается слезотечение. Это тоже считается нормальной реакцией. Спустя 6 часов данный процесс уже не будет беспокоить человека.

Рекомендации после оперативного вмешательства

Как вести себя после коррекции:

  • нельзя спать несколько суток на спине;
  • выходя на улицу обязательно защищать глаза от попадания прямого света;

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

  • на протяжении первых двух суток не трогать глаза руками, промокать слезы можно только на щеках чистым платком или стерильными салфетками, руки при этом должны быть чистыми;
  • прекратить в первые двое суток чтение книг, использование компьютера, вождение автомобиля или просмотр телевизора;
  • четыре дня следить за тем, чтобы проточная вода не попала в глаза, где совершена эксимерлазерная коррекция зрения;
  • пользоваться каплями, которые назначил врач;
  • капать капли следует в конъюнктивальный мешок, оттянув чуть нижнее веко;
  • исключить использование косметики и парфюмерии на протяжении 2 суток;
  • нет необходимости покрывать глаз повязкой, другими фиксирующими средствами;
  • не принимать алкогольные напитки на протяжении одного месяца;
  • исключить чрезмерное физическое напряжение и иные виды деятельности, при которых может произойти травматизация глазного яблока;
  • исключить на протяжении месяца посещение бассейна и купание в открытых водоемах;
  • Посещение сауны и бани запрещено на протяжении одного месяца;
  • обязательное соблюдение всех рекомендаций офтальмолога, исключается пропуск назначенных осмотров;
  • при появлении резких болевых ощущений в глазу, ухудшения остроты зрения, травматизации, попадания инородных тел нужно обратиться к офтальмологу.

При соблюдении всех рекомендаций доктора, пациент может быть уверен, что никаких осложнений или непредвиденных ситуаций не возникнет.

Показания, противопоказания

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Использование эксимер лазера обеспечило настоящий прорыв и не только в офтальмологии. На сегодняшний день щадящие операции по корректировке зрения проводятся во всех городах России, хотя совсем недавно такие методики были подвластны только зарубежным специалистам.

Показания к проведению эксимерной корректировке:

  • близорукость;
  • дальнозоркость;
  • астигматизм;
  • проблемы с ношением очков, линз.

К противопоказаниям относятся:

  • молодые люди, младше 18 лет;
  • пациенты после 45 лет (в некоторых случаях врачи делают исключение);
  • недостаточная толщина роговицы;
  • хронические заболевания роговицы, аутоиммунные болезни;
  • катаракта;
  • глаукома;
  • сахарный диабет;

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

  • туберкулез;
  • злокачественные новообразования;
  • период вынашивания плода и кормления грудью;
  • установленные кардиостимуляторы.

Даже в том случае, если присутствуют какие-либо противопоказания для проведения лазерной коррекции, не нужно отчаиваться и опускать руки. Следует посетить офтальмолога, который после детального обследования назначит коррекцию или примет решение использовать альтернативные способы лечения.

Не нужно бояться назначенной операции. Многие, наслушавшись «страшилок» о том, что во время процедуры может выключиться свет или лазер может «промахнуться», отказываются от проведения процедуры. Все эти «страшилки» просто мифы, не более.

Даже в том случае если происходит отключение электропитания, лазер работает от бесперебойных блоков. «Промахнуться», как говорят многие, лазерное оборудование никак не может, потому как оно является высокоточным.

И только благодаря ему можно сделать зрение прежним.

Наиболее часто задаваемые вопросы

Перечень вопросов:

  • Ухудшается ли острота зрения после корректировки? Результаты эксимерлазерной корректировки зрения со временем не изменятся. Это может произойти вследствие возрастных изменений после 40 лет (пресбиопия).

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

  • Сколько времени нужно провести в стационаре? Находиться длительное время в стационарных условиях не нужно. Процедура проводится без госпитализации. Предоперационная подготовка, сама процедура и послеоперационное обследование не займут более двух часов. После этого человек будет отправлен домой. На следующий день нужно будет посетить офтальмолога для осмотра.
  • Можно ли делать эксимерлазерную коррекцию сразу на двух глазах? Коррекционная терапия может выполняться на обоих глазах. Интервал корректировки составляет всего несколько минут.
  • Когда можно возобновить спортивные тренировки? Человек может вести привычный образ жизни, без существенных ограничений, которых нужно придерживаться лишь месяц после процедуры. Спустя это время тренировки можно возобновить. Такой вид коррекции является единственным способом восстановления зрения для летчиков, спортсменов, альпинистов, каскадеров.
  • Когда можно пользоваться компьютером, смотреть телевизор, водить машину? Через двое суток.
  • Может ли развиться слепота после операции? По статистике, утраты зрения после проведенной эксимерлазерной операции зафиксировано не было.
  • Нужно ли проводить повторную коррекцию? Только если случай особо тяжелый, но зачастую нужды в этом нет.

Источник: https://ozrenii.ru/uluchshenie/operaciya/eksimerlazernaya-korrekciya-zreniya.html

Эксимерный лазер

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Эксимерный лазер – газовый лазер, работающий на электронных переходах эксимерных молекул (молекул, существующих только в электронно-возбуждённых состояниях).

Эксимерный лазер:

  • Эксимерный лазер – газовый лазер, в котором лазерная активная среда в виде неустойчивого соединения ионов создается в газовом разряде при электрической накачке.
  • Эксимерный лазер – газовый лазер, работающий на электронных переходах эксимерных молекул (молекул, существующих только в электронно-возбуждённых состояниях).
  • Первый в мире эксимерный лазер был изобретен в 1970 г.

Молекулы рабочего вещества активной среды эксимерных лазеров можно разделить на два вида: образованные частицами одного и того же вещества и частицами двух различных веществ.

Активная среда, образованная частицами одного и того же вещества, называется «эксимером». Активная среда, образованная частицами двух различных веществ, называется «эксиплексом».

Термин эксимер (англ. excimer, excited dimer) обозначает возбуждённый димер и обозначает тип материала, используемого в качестве рабочего тела лазера.

Эксимер – это  короткоживущая димерная или гетеродимерная молекула, сформированная из двух видов атомов, по крайней мере один из которых находится в электронном возбуждённом состоянии.

Эксимеры формируются между двумя атомами или молекулами, которые не образовывали бы химическую связь, если оба были бы в основном, стабильном, невозбужденном состоянии. Время жизни эксимеров очень мало и обычно составляет считанные наносекунды.

Термин эксиплекс (англ. exciplex, excitedcomplex) обозначает возбужденные молекулярные комплексы из двух или нескольких молекул.

В качестве рабочего вещества эксимерных лазеров используются благородные газы (аргон, криптон, ксенон), которые в силу своей инертности не образуют молекул, а также их соединения с галогенами (бромом, фтором, хлором).

Лазерное излучение эксимерной молекулы происходит вследствие того, что она имеет «притягивающее» (ассоциативное) возбуждённое состояние и «отталкивающее» (не ассоциативное) основное. То есть эксимерных молекул в основном, стабильном состоянии не существует. Это объясняется тем, что благородные газы, такие как аргон, ксенон или криптон высокоинертны и обычно не образуют химических соединений. В возбуждённом состоянии (вызванном электрическим разрядом или высокоэнергетическими электронными пучками) они могут образовывать временно связанные молекулы сами с собой (эксимеры) или с галогенами (эксиплексы), такими как бром, фтор или хлор, виде бромида ксенона, хлорида криптона, фторида криптона и т.д. Появление таких молекул в возбуждённом связанном состоянии автоматически создаёт инверсию населённостей между двумя энергетическими уровнями молекулы. Эксимеры или эксиплексы быстро распадаются на составляющие атомы (в течение пикосекунд), в результате чего молекула переходит из возбужденного в основное, стабильное состояние атомов, испуская при этом квант электромагнитного излучения (фотон).

Длина волны эксимерного лазера зависит от состава используемого газа, и обычно лежит в ультрафиолетовой области:

Эксимер (эксиплекс) Длина волны, нм
Ar2* 126
Kr2* 146
F2* 157
Xe2* 172, 175
ArF* 193
ArCl* 308
KrCl* 222
KrF* 248
NeF* 108
XeBr* 282
XeCl* 308
XeF* 351
Читайте также:  Стреляет в глазу - резкая колющая боль

Эксимерные лазеры обычно работают в импульсном режиме с частотой следования импульсов от 1 Гц до нескольких сотен Гц, у некоторых моделей частота может достигать 2 кГц; также возможна генерация единичных импульсов. Импульсы излучения обычно имеют длительность от 10 до 30 нс и энергию от единиц до сотен мДж.

Устройство эксимерного лазера аналогично устройству любого иного газового лазера. Эксимерный лазер состоит из заполненной газом – активной средой газоразрядной трубки.

Газоразрядная трубка закрыта с одной стороны полностью отражающим зеркалом, а с другой стороны – на выходе – полупрозрачным зеркалом.

В качестве источника накачки выступает электрический разряд или пучок высокоэнергетических электронов.

Эксимерный лазер широко применяется в глазной хирургии (лазерная коррекция зрения), в дерматологии, при микрообработке материалов, в производстве ЖК панелей и полупроводниковом производстве.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксимерный_лазер

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работаетЭксимерный лазер - что это, устройство, как работает

карта сайта

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/eksimernyiy-lazer/

Эксимерные лазеры: области применения, возможности

В данной статье рассмотрим плюсы эксимерных лазеров. На сегодняшний день медицина обладает широким спектром всевозможного лазерного оборудования для лечения сложных заболеваний в труднодоступных участках человеческого тела.

Лазерные операции помогают достичь эффекта малоинвазивности и безболезненности, что имеет огромное преимущество перед теми хирургическими вмешательствами, которые производятся вручную при полостных операциях, которые весьма травматичны, чреваты высокими кровопотерями, а также длительной реабилитацией после них.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Что такое лазер?

Лазер – это особый квантовый генератор, излучающий узкий световой пучок. Лазерные приспособления открывают невероятные возможности передач энергий на разные расстояния с высокой скоростью.

Обычный же свет, который способен восприниматься человеческим зрением, представляет собой небольшие пучки света, которые распространяются в разные стороны.

Если эти пучки сконцентрировать при помощи линзы либо зеркала, получится большой пучок световых частиц, но даже он не может сравниться с лазерным лучом, который состоит из квантовых частиц, что может быть достигнуто только путем активации атомов той среды, которая лежит в основе лазерного излучения.

Разновидности

При помощи колоссальных разработок ученых всего мира эксимерные лазеры сегодня широко используются во многих сферах человеческой деятельности и имеют следующие разновидности:

  • твердотелые;
  • лазеры на красителях;
  • газовые;
  • эксимерные;
  • полупроводниковые;
  • лазеры на парах металла;
  • химические;
  • волоконные;
  • лазеры на свободных электронах.Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Происхождение

Данная разновидность представляет собой ультрафиолетовый газовый лазер, который широко применяется в области глазной хирургии. При помощи этого устройства врачи осуществляют лазерную коррекцию зрения.

Термин «эксимер» значит «возбужденный димер» и характеризует тип материала, который используется в качестве его рабочего тела. Впервые в СССР подобное устройство было представлено в 1971 году учеными В. А. Даниличевым, Н. Басовым и Ю. М. Поповым в Москве.

В качестве рабочего тела такого лазера использовался димер ксенона, который возбуждался пучком электронов с целью получить излучение с определенной длиной волн.

Через некоторое время для этого стали применять благородные газы с галогенами, и это было сделано в 1975 году в одной из исследовательских лабораторий США учеными Дж. Хартом и С. Сирлесом.

https://www.youtube.com/watch?v=4WhiKQOURO8

Люди часто спрашивают, почему для коррекции зрения используется эксимерный лазер.

Его уникальность

Было установлено, что эксимерная молекула производит лазерное излучение за счет того, что она находится в возбужденном «притягивающем» состоянии, а также в «отталкивающем».

Это действие можно объяснить тем, что ксенон или криптон (благородные газы) имеют высокую инертность и, как правило, никогда не образуют химических соединений.

Электрический разряд приводит их в возбужденное состояние, вследствие чего они могут образовать молекулы либо между собой, либо с галогенами, например, хлором или фтором.

Появление молекул, находящихся в возбужденном состоянии, создает, как правило, так называемую инверсию населенностей, и такая молекула отдает свою энергию, представляющую собой вынужденное или спонтанное излучение. После этого данная молекула возвращается в основное состояние и распадается на атомы. Устройство эксимерного лазера уникально.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Принцип действия эксимерного лазера

Данный лазер является основным действующим лицом PRK и LASIK. Рабочее тело его представляют инертный и галогеновый газ.

Когда в смесь этих газов проникает высокое напряжение, один атом галогена и одна атом инертного газа соединяются, образуя двухатомную молекулу.

Она находится в крайне возбужденном состоянии и через тысячную долю секунды распадается на атомы, что приводит к появлению световой волны в УФ-диапазоне.

Этот принцип действия эксимерного лазера нашел широкое применение в медицине, поскольку ультрафиолетовое излучение воздействует на органические ткани, к примеру, на роговицу, таким образом, что разъединяются связи между молекулами, приводящие к переводу тканей из твердого в газообразное состояние. Этот процесс называется «фотоабляцией».

Диапазон волн

Все существующие модели данного вида функционируют в одном диапазоне длин волн и различаются исключительно по ширине светового пучка, а также по составу рабочего тела. Эксимерный лазер для коррекции зрения применяется чаще всего. Но есть и другие области его использования.

Первые имели диаметр светового пучка, который был равен диаметру поверхности, на которой производилось испарение.

Широкий диапазон луча и его неоднородность вызывали такую же неоднородность верхних слоев роговицы, а также повышение температуры на ее поверхности. Этот процесс сопровождался повреждениями и ожогами.

Эту ситуацию исправило создание эксимерного лазера. В МНТК «Микрохирургия глаза» используют его очень давно.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Применение в медицине

В поперечном разрезе такой лазерный луч выглядит как пятно, перемещающееся по кругу, снимая верхние слои роговицы, а также придавая ей другой радиус кривизны. В зоне абляции температура не поднимается, поскольку воздействие является кратковременным. В результате операции наблюдается ровная и четкая поверхность роговицы. Эксимерный лазер в офтальмологии незаменим.

Хирург, осуществляющий оперативное вмешательство, заранее определяет, какова порция энергии, которая будет подаваться на роговицу, а также на какую глубину будет производиться воздействие эксимерным лазером. Отсюда специалист может заранее планировать ход процесса и предполагать, какой результат будет получен по итогам проведения операции.

Лазерная коррекция зрения

Как работает эксимерный лазер в офтальмологии? В основе популярной сегодня методики лежит так называемое компьютерное перепрофилирование роговицы, являющейся главной оптической линзой человеческого глаза.

Эксимерный лазер, которым воздействуют на нее, сглаживает поверхность роговицы, убирая верхние слои и, таким образом, устраняя все имеющиеся на ней дефекты. При этом появляются нормальные условия для получения глазом правильных образов, создавая правильность преломления света.

Люди, которым была проведена такая процедура, видят как все, кто имеет изначально хорошее зрение.

Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Самое главное преимущество эксимерных лазеров заключается в том, что их использование для коррекции зрения позволяет получить идеальный результат и исправлять практические все существующие аномалии роговицы. Эти устройства являются настолько высокоточными, что позволяют обеспечить «фотохимическую абляцию» верхних слоев.

Например, если данный процесс осуществляется на центральной зоне роговицы, то ее форма становится почти плоской, а это помогает исправить близорукость.

Если в процессе коррекции зрения испаряют слои роговицы в зоне периферии, то ее форма становится более округлой, а это, в свою очередь, корректирует дальнозоркость. Астигматизм исправляется посредством дозированного удаления верхних слоев роговицы в различных ее частях.

Современные эксимерные лазеры, которые широко используются в рефракционной микрохирургии глаза, гарантируют высокое качество поверхности, которая подвергается фотоабляции.

Особенности использования в медицине

Эксимерные лазеры в том виде, какой они имеют сегодня, появились совсем недавно, но уже сейчас они помогают людям всего мира избавиться от таких проблем со зрением, как близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Подобное решение проблемы, впервые за долгие годы создания такого оборудования, отвечает всем требованиям безболезненности, максимальной безопасности и эффективности.

Заболевания глаза, которые лечатся путем применения

Область офтальмохирургии, которая занимается устранением данных аномалий человеческого глаза, называется рефракционной хирургией, а подобные нарушения – аномалиями аметропии и рефракции.

По мнению специалистов, выделяется две разновидности рефракции:

  • эмметропия, которая характеризует нормальное зрение;
  • аметропия, заключающаяся в аномальном зрении.Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Аметропия, в свою очередь, включает в себя несколько подвидов:

  • миопия (близорукость);
  • астигматизм – получение глазом искаженного изображения, когда роговица имеет неправильную кривизну, и поток световых лучей становится неодинаковым на разных участках ее поверхности;
  • гиперметропия (дальнозоркость).

Астигматизм бывает двух видов – гиперметропическим, который близок к дальнозоркости, миопическим, сходным с близорукостью и смешанным.

Для того чтобы правильно представить суть рефракционных манипуляций, необходимо минимально знать анатомию человеческого глаза.

Система оптики глаза состоит из трех основных элементов – роговицы, хрусталика, являющихся светопреломляющими частями, а также сетчатки, которая является световоспринимающей частью. Для того чтобы получаемое изображение становилось четким и резким, сетчатка находится в фокусе шара.

Однако если она находится впереди фокуса, а такое бывает при дальнозоркости, либо сзади него, что бывает при близорукости, получаемое изображение становится нечетким и значительно размытым.

У человека оптика глаза может изменяться в течение жизни, в частности с момента рождения и до 16-20 лет она меняется в связи с ростом и увеличение в размерах глазного яблока, а также под воздействием некоторых факторов, которые могут привести к образованию тех или иных аномалий. Таким образом, пациентами хирурга, занимающегося рефракцией глаза, чаще всего становятся люди взрослого возраста.

Противопоказания к процедуре коррекции зрения эксимерным лучом

Коррекция зрения эксимерным лазером показана не всем людям, страдающим нарушениями зрения. Запретом на применение данной процедуры являются:

  • офтальмологические заболевания (глаукома, катаракта, деформация сетчатки);
  • заболевания, которые препятствуют нормальному заживлению ран (артрит, сахарный диабет, аутоиммунные заболевания и т.д.);
  • болезни сердца и сосудистой системы;
  • монокулярность;
  • отслойка сетчатки глаза;
  • возрастная пресбиопсия;
  • беременность и грудное вскармливание;
  • детский возраст до 18 лет;
  • спазм аккомодации;
  • прогрессирующие изменения рефракции глаза;
  • воспалительные процессы в организме, в том числе касающиеся непосредственно глаз.Эксимерный лазер - что это, устройство, как работает

Возможные осложнение после применения

Все существующие методики лечения эксимерным лазером на сегодняшний день отличаются высокой безопасностью и особой эффективностью. Тем не менее существует ряд осложнений, которые могут возникнуть после хирургического вмешательства с использованием подобных методик. К ним относятся:

  1. Частичное либо неправильное прирастание части роговицы, после чего прирастить эту часть снова не представляется возможности.
  2. Так называемый синдром сухого глаза, когда у пациента возникает покраснение и болезненные ощущения в глазу. Данное осложнение может возникать в случаях, если в процессе коррекции зрения были повреждены нервные окончания, которые отвечают за выработку слезы.
  3. Разнообразные расстройства зрения, к примеру, двоение либо снижение зрения в темноте, нарушение восприятия цветов либо появление светового ореола.
  4. Ослабление либо размягчение роговицы, которое может произойти как через несколько месяцев после оперативного вмешательства, так и через несколько лет.

Эксимерный лазер в дерматологии

Воздействие низкочастотного лазера на кожу крайне положительно. Это происходит благодаря таким эффектам:

  • противовоспалительному;
  • антиоксидантному;
  • обезболивающему;
  • иммуномодулирующему.

То есть имеется определенный биостимулирующий механизм действия лазерного излучения с небольшой мощностью.

Успешно проходит лечение эксимерным лазером витилиго. Пигментные пятна на коже очень быстро сглаживаются.

Источник: https://autogear.ru/article/368/828/eksimernyie-lazeryi-ustroystvo-primenenie-v-meditsine/

Эксимерные лазеры: устройство и принцип работы

Эксимерный лазер — это ультрафиолетовый газовый лазер, с помощью которого выполняют коррекцию зрения. С появлением эксимерных лазеров хирургия глаза перешла на качественно новый уровень. Операции с применением такой технологии безболезненны и малоинвазивны.

Устройство

В основе эксимерного лазера лежит рабочее вещество — благородный газ, чаще всего аргон, ксенон или криптон. Под воздействием электричества этот газ образует крайне неустойчивые соединения с галогенами — фтором или хлором. В результате распада образовавшихся молекул появляется направленный пучок УФ-излучения.

Эксимерный лазер состоит из следующих элементов:

  • Баллон с газом — одна ёмкость с готовой газовой смесью или из две ёмкости с газами, которые смешиваются.
  • Компьютер — контролирует параметры системы, позволяет проводить гибкую настройку луча.
  • Лазерная полость — в ней из инертного газа под воздействием электричества формируется луч. Эта конструкция сделана из керамики.
  • Оптический путь — система линз, зеркал и призм, с помощью которых добиваются однородности луча.
  • Система подачи — формирует форму и размер луча.

Принцип работы

В результате воздействия УФ-излучения от эксимерного лазера на ткани организма происходит так называемая фотоабляция. Суть этого процесса заключается в удалении живой ткани путём расщепления в ней молекулярных связей. Фотоабляция строго дозирована, имеет идеально ровные края. В результате кратковременного действия лазерного луча температура окружающих тканей не повышается.

Читайте также:  Гаразон - аналоги и заменители последнего поколения

Ключевыми параметрами фотоабляции при лазерной коррекции является диаметр транзиторной зоны, диаметр оптической зоны, профиль переходной зоны и глубина абляции. Лазер, как правило, удаляет 5-15% от глубины стромы роговицы глаза. В ходе процесса удаляется нужное количество ткани.

При коррекции близорукости удаляется центральная часть стромы и таким образом корректируется кривизна роговицы. При коррекции дальнозоркости удаляется периферическая часть стромы. При коррекции астигматизма луч лазера выправляет неправильную поверхность роговицы путём удаления ткани.

В ходе операции создаётся идеально ровная поверхность роговицы. Офтальмохирург может задавать силу и глубину лазерного луча. В зависимости от этих параметров можно достигать разных результатов. Обработанная лазером роговица правильно преломляет свет — так же, как и у здорового человека. Восстановление и регенерация эпителия после операции выполняется в течение нескольких дней.

Противопоказания

Коррекция зрения эксимерным лазером показана не всем. Сюда относят несколько категорий пациентов:

  • Дети до 18 лет.
  • Беременные и кормящие грудью.
  • Пациенты с глаукомой, катарактой, деформацией сетчатки, спазмом аккомодации, монокулярностью, прогрессирующими изменениями рефракции.
  • Пациенты с заболеваниями сердца и сосудистой системы, артритом, сахарным диабетом, аутоимунными заболеваниями, воспалительными процессами.

Осложнения

После операции с применением эксимерного лазера у пациента может развиться синдром сухого глаза, когда орган зрения краснеет и болит. Может отмечаться двоение изображения, ухудшение зрения в темноте, появление светлого ореола, нарушение цветовосприятия.

Эксимерные лазеры сделали хирургию глаза безболезненной и малоинвазивной. Операция по коррекции зрения длится всего несколько минут, для её проведения используется местная капельная анестезия. Технология продолжает совершенствоваться, но уже сейчас её применение позволяет устранять большинство проблем с рефракцией зрения.

Источник: https://moscoweyes.ru/patient/oftalmology/929-eksimernye-lazery-ustrojstvo-i-printsip-raboty

Эксимерный лазер — Excimer laser

Эксимерный лазер , иногда более правильно называть эксиплекс лазером , является формой ультрафиолетового лазера , который обычно используется в производстве микроэлектронных устройств, полупроводниковые на основе интегральных схем или «чипы», глазной хирургии , и микрообработки .

терминология

Термин эксимерный короток для «возбуждаемого димера », в то время как эксиплекс является аббревиатурой «возбуждается комплекс ». Большинство эксимерных лазеров благородного газа типа галогенида, для которых термин эксимерного строго говоря неправильно (так как меньше , обычно используемое название для такого является эксиплексом лазера ).

история

Эксимерный лазер был изобретен в 1970 году Николаем Басовым , В. А. Данилычев и Ю. М. Попов, в ФИАНе в Москве , с использованием ксеноновой димер (Хе 2 ) возбуждается электронным пучком , чтобы дать вынужденное излучение при 172 нм длины волны.

Более позднее усовершенствование, разработаны многими группами в 1975 году было использование благородных газов галогенидов (первоначально Xe Br ).

Эти группы включают в себя научно — исследовательской лаборатории AVCO Everett, Sandia Laboratories, в Northrop Научно-технический центр , а также правительства Соединенных Штатов научно — исследовательской лаборатории Naval , который также разработал XeCl лазер , который был возбужден с помощью микроволнового разряда.

строительство

Эксимерный лазер , как правило , использует комбинацию благородного газа ( аргон , криптон или ксенон ) и реактивный газ ( фтор или хлор ).

В соответствующих условиях электрической стимуляции и высокого давления, псевдо- молекула называется эксимер (или в случае благородных газов галогенидов, эксиплекс ) создаются, который может существовать только в включенном состоянии и может привести к лазерному свету в ультрафиолетовый диапазон.

операция

Лазерное воздействие на молекулах эксимерных происходит потому , что оно имеет связанные (ассоциативно) возбужденное состояние , но и отталкивающее (диссоциативное) основное состояние .

Благородные газы , такие как ксенон и криптон являются весьма инертны и обычно не образуют химических соединений .

Однако, когда в возбужденном состоянии (индуцированный электрический разряд или высокой энергия электронных пучков), они могут образовывать временно связанные молекулы с собой (эксимерным) или с галогенами (эксиплекс) , такие как фтор и хлор .

Возбужден соединение может освободить свою избыточную энергию, подвергаясь спонтанное или вынужденное излучение, в результате чего сильно отталкивающего основного состояния молекулы , которые очень быстро (от порядка пикосекунд ) диссоциирует обратно в двух несвязанных атомов. Это образует инверсию населенностей .

определение длины волны

Длина волны эксимерного лазера зависит от молекул , используемых, и, как правило , в ультрафиолетовой области спектра:

эксимер

длина волны

Относительная сила

Ar 2 * 126 нм
Kr 2 * 146 нм
F 2 * 157 нм
Xe 2 * 172 & 175 нм
ArF 193 нм 60
KrCl 222 нм 25
KrF 248 нм 100
XeBr 282 нм
XeCl 308 нм 50
ХеР 351 нм 45

Эксимерные лазеры, такие как XeF и KrF, также могут быть сделаны несколько перестраиваемыми с использованием различной призмой и решетками внутрирезонаторных механизмов.

частота повторения импульсов

Разрядные накачкой эксимерные лазеры обычно работают с частотой повторения импульсов около 100 Гц и длительностью импульса ~ 10 нс , хотя некоторые из них работают при частоте повторения импульсов достигает 8 кГц , а некоторые имеют длительность импульса , как большой , как 30 нс.

Для электронно-лучевых накачке лазеров типичная длина импульса может быть столь же большим , как 100 нс и частотой повторения , как правило , ограничивается одним выстрелом в течение нескольких минут, хотя некоторые из них работают при частоте повторения импульсов, достигающих 10 Гц.

Основные области применения

фотолитография

Эксимерные лазеры широко используется в высоком разрешении фотолитографии машине, один из критических технологий , необходимых для микроэлектронного производства микросхем.

Текущее состояние-оф-искусства литографии инструменты используют глубокий ультрафиолет (DUV) света от эксимерных лазеров KrF и ArF с длиной волны 248 и 193 нм (доминирующей технологией литографии сегодня, таким образом , также называемый «эксимерный лазер литографии»), который имеет Включены размеры особенности транзисторов уменьшить ниже 45 нанометров. Эксимер лазерная литография , таким образом , играет важную роль в продолжении наступления так называемый закон Мура за последние 20 лет.

Наиболее распространенным промышленное применение эксимерных лазеров была в глубокой ультрафиолетовой фотолитографии , критической технологии , используемой в производстве микроэлектронных устройств (т.е. полупроводниковых интегральных схем или «чипов»).

Исторически сложилось, что с начала 1960 — х до середины 1980-х годов, ртутно-ксеноновые лампы были использованы в литографии для их спектральных линий 436, 405 и 365 нм длины волны.

Однако, с необходимостью в полупроводниковой промышленности и для более высокого разрешения (для получения более плотных и более быстрые чипы) и более высокую пропускную способность (для снижения затрат), лампа-инструменты литографии были уже не в состоянии удовлетворить потребности отрасли.

Эта проблема была преодолена , когда в новаторском развитии в 1982 году, глубоко УФ эксимерный лазер литография была предложена и продемонстрирована на IBM по Kanti Джейно .

С феноменальными достижениями в технологии оборудования в последние два десятилетия, и сегодня микроэлектронных устройств , изготовленных с использованием эксимерного лазера литографии на общую сумму $ 400 млрд в годовом производстве, это вид полупроводниковой промышленности , что эксимерный лазер литография является решающим фактором дальнейшего продвижения Мур закон, что позволяет минимальные размеры особенности в производстве микросхем сжиматься от 800 нанометров в 1990 году до 10 нанометров в 2016 году из еще более широкой научно-технической точки зрения, так как изобретение лазера в 1960 году, развитие эксимерного лазера литографии было подчеркнуто, один из важнейших этапов в 50-летнюю историю лазера.

Медицинские применения

Ультрафиолетовый свет от эксимерного лазера хорошо поглощаются биологическими веществами и органическими соединениями .

Вместо того , сжигание или резки материала, эксимерный лазер добавляет энергию , достаточную для разрушения молекулярных связей на поверхности ткани, которая эффективно распадается в воздух в плотно контролируемым образом через абляции , а не сжигание.

Таким образом , эксимерные лазеры имеют полезное свойство , что они могут удалить исключительно тонкие слои поверхностного материала практически без нагрева или изменения в остальной части материала , который остается неизменным.

Эти свойства делают эксимерных лазеров хорошо подходит для точности микрообработки органического материала ( в том числе некоторых полимеров и пластиков), или деликатных операций , таких как глазной хирургии LASIK .

В 1980-1983, Рангасвами Шринивасана , Сэмюэл Блюм и Джеймс Дж Винна в IBM «s TJ Watson Research Center наблюдался эффект ультрафиолетового эксимерного лазера на биологические материалы. Заинтересовавшись, они исследовали дальше, находя , что лазер сделал чистые, точные разрезы , которые были бы идеальными для деликатных операций.

Это привело к фундаментальному патента и Srinivasan, Блюм и Уинн были избраны в Национальный зал славы изобретателей в 2002 г. В 2012 году члены команды были удостоены Национальной Медалью технологий и инноваций по президентом Соединенных Штатов Бараком Обамой для их работа , связанная с эксимерного лазера. Последующая работа введена эксимерный лазер для использования в ангиопластике . Ксенон хлорид (308 нм) эксимерные лазеры могут также лечения различных дерматологических заболеваний , включая псориаз, витилиго, атопический дерматит, очаговая алопеция и лейкодерма.

В качестве источников света, эксимерные лазеры, как правило, большие по размеру, что является недостатком в их применениях в медицине, хотя их размеры быстро уменьшаются с постоянным развитием.

Исследование проводится сравнение различий в результатах безопасности и эффективности между обычным эксимерным лазером рефракционной хирургией и волновым фронтом наведением или волновым фронтом оптимизированного рефракционной хирургией, как волновой фронтом метода может лучше правильно для аберраций высшего порядка .

Научное исследование

Эксимерные лазеры также широко используются во многих областях научных исследований, как в качестве первичных источников и, в частности , лазера XeCl, в качестве источников накачки для перестраиваемых лазеров на красителе , в основном , для возбуждения лазерных красителей , излучающих в сине-зеленой области спектра.

Смотрите также

Рекомендации

Источник: https://ru.qwertyu.wiki/wiki/Excimer_laser

Эксимерный лазер

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к компактным импульсно-периодическим электроразрядным эксимерным лазерам высокого давления с УФ предыонизацией, и может быть использовано для производства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), для лазерной микрообработки материалов, отжига аморфного кремния (α-Si) при производстве плоских дисплеев, в оптической УФ и ВУФ литографии, для лазерной очистки поверхностей.

Известен эксимерный лазер с искровой УФ предыонизацией, содержащий компактный металлический корпус с системой формирования газового потока, на котором крепится диэлектрическая разрядная камера, изолирующая высоковольтный электрод от заземленного электрода и корпуса лазера [1]. С целью достижения высокого времени жизни газовой смеси в качестве материала диэлектрической камеры использована керамика (Аl2O3), стойкая к воздействию интенсивного УФ излучения и высоко агрессивных компонент газовой смеси лазера, таких как F2 или НСl.

Хотя данная конструкция лазера обеспечила достижение как довольно высокой средней мощности лазерного УФ излучения (~300 Вт), так и высокой частоты повторения импульсов (>4000 Гц), он имеет ряд недостатков.

Во-первых, поток газа резко меняет направление, проходя через разрядную камеру, что не позволяет эффективно увеличивать скорость газа в межэлектродном промежутке и приводит к ограничению частоты повторения импульсов.

Во-вторых, повышение средней мощности лазера наталкивается на ограничения по увеличению апертуры разряда из-за используемой искровой предыонизации и ограниченных размеров разрядной камеры.

Частично этого недостатка лишен эксимерный лазер с рентгеновской предыонизацией, в котором высоковольтный электрод размещен на протяженном диэлектрическом фланце металлического корпуса лазера, к которому подсоединена дополнительная камера с электрически прочным газом [2].

Данная конструкция позволяет увеличивать апертуру разряда и, соответственно, энергию генерации, и среднюю мощность излучения лазера.

Малая индуктивность разрядного контура, необходимая для высокой эффективности лазера, достигается за счет минимизации толщины диэлектрического фланца в результате уменьшения механической нагрузки на нем при выравнивании внутреннего и наружного давлений.

Недостатком указанного устройства является сложность его эксплуатации и большие габариты, так как наличие рентгеновского предыонизатора обуславливает применение сложного корпуса, поперечное сечение которого имеет трековую конфигурацию. Кроме этого, деформация лазерного корпуса при его заполнении газом высокого давления может приводить к разрушению жестко закрепленного на нем диэлектрического фланца при его выполнении керамическим.

Также известен эксимерный лазер, содержащий протяженный корпус, в котором размещены система формирования газового потока, предыонизатор, протяженные заземленный электрод и высоковольтный электрод, расположенный на обращенной внутрь корпуса поверхности протяженного керамического фланца, выполненного в виде плиты [3]. В специальных ячейках на наружной поверхности керамического фланца размещены конденсаторы, малоиндуктивно подключенные к электродам лазера. В лазере обеспечен равномерно распределенный между электродами высокоскоростной поток газа, что позволяет работать при высокой частоте следования импульсов. При небольших апертурах разряда и использовании искровой УФ предыонизации указанный лазер отличается компактностью и высокой эффективностью при большой частоте следования импульсов.

Читайте также:  Очки с разными диоптриями - как подобрать, особенности

Однако конструкции корпуса и керамического фланца достаточно сложны и дороги. При этом затруднено повышение энергии генерации и средней мощности лазера, так как требуемое для этого увеличение габаритов корпуса и давления газа может приводить к разрушению керамического фланца.

Это связано с большой (до 15 тонн) величиной силы, действующей на фланец при использовании в эксимерном лазере газовой смеси высокого (до 5 атм) давления.

Для повышения надежности необходимо увеличивать толщину керамического фланца, что увеличивает индуктивность разрядного контура и уменьшает КПД лазера.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является эксимерный лазер, содержащий протяженный керамический корпус, в котором размещены система формирования газового потока, предыонизатор и электроды [4].

Керамический корпус эксимерного лазера изготовлен в виде трубы, выполненной из керамики А2О3 высокой (>95%) чистоты, и снабжен торцевыми фланцами с оптическими окнами для вывода лазерного излучения.

В лазере реализуется возможность увеличения объема активной газовой среды при обеспечении высокого однородного уровня ее предыонизации, малой индуктивности разрядного контура и высокой скорости прокачки газа между электродами.

В результате достигается возможность увеличения энергии генерации, средней мощности и КПД импульсно-периодического эксимерного лазера. Выполнение корпуса лазера керамическим определяет возможность достижения высокого времени жизни газовой смеси эксимерного лазера, содержащей такие агрессивные компоненты, как F2 или НСl.

Однако в настоящее время изготовление для корпусов лазеров высококачественных керамических (Аl2О3) труб больших размеров (например, 0,45 м в диаметре и 1,4 м по длине) с высокими физико-химическими свойствами керамики, а также с необходимой точностью обработки, требуемыми для достижения максимально возможных значений энергии генерации, а также высоких значений частоты следования импульсов и средней мощности излучения эксимерного лазера, не реализовано и требует для своей реализации слишком больших вложений. Изготовление керамического корпуса необходимых размеров, позволяющего получить высокие выходные характеристики эксимерного лазера, возможно при склейке корпуса из нескольких модулей, однако при высоком (до 5 атм) давлении газовой смеси и наличии в ней высокоагрессивных газовых компонент F2 или НСl клееные швы разрушаются, существенно снижая ресурс работы лазера. Все это ограничивает возможности получения высоких выходных характеристик лазера в долговременном режиме.

  • Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и реализация возможности получения высоких значений энергии генерации, средней мощности и КПД импульсно-периодического эксимерного лазера в долговременном режиме.
  • Указанная задача может быть осуществлена усовершенствованием устройства, содержащего протяженный керамический корпус, в котором размещены система формирования газового потока, предыонизатор и электроды.
  • Усовершенствование устройства состоит в том, что керамический корпус выполнен из n (n≥2) цилиндрических модулей, герметично соединенных между собой с помощью уплотнителей в форме о-рингов, выполненных преимущественно из резины, стойкой к воздействию галогеносодержащих газов.
  • Отличие устройства также может состоять в том, что в области стыков цилиндрических модулей керамического корпуса лазера на наружной поверхности цилиндрических модулей размещено (n-1) пар скрепленных между собой фланцев, выполненных из диэлектрического материала, и между каждыми скрепленными между собой фланцами размещены уплотнители в форме о-рингов.

На фиг.

1 схематично изображен эксимерный лазер с керамическим корпусом, выполненным из нескольких герметично соединенных цилиндрических модулей, на фиг.2 — эксимерный лазер с диэлектрическими фланцами, установленными на корпусе для герметизации стыков между керамическими модулями.

Эксимерный лазер содержит протяженный керамический корпус — 1, выполненный из двух или более, в данном случае, фиг.

1, из трех цилиндрических модулей — 2, 2', 2″, герметично соединенных между собой посредством уплотнителей — 3 в форме о-рингов, выполненных из резины, стойкой к воздействию галогеносодержащих газов, например из витона — фторированного каучука.

Резиновый уплотнитель и участки стыков цилиндрических модулей — 2, 2', 2″ могут иметь покрытие, выполненное, например, из неспеченого фторопласта (фум-ленты), также стойкого к воздействию агрессивных газов. На обоих торцах протяженного керамического корпуса — 1 герметично установлены металлические торцевые фланцы — 4, 5.

Торцевые фланцы — 4, 5 обычно квадратной формы скреплены между собой с помощью специальной конструкции, которая в простейшем случае выполнена в виде четырех идентичных стержней — 6, соединенных с торцевыми фланцами — 4, 5.

В керамическом корпусе — 1 размещены система формирования газового потока, включающая в себя диаметральный вентилятор-7, направляющие газового потока — 8, 9 и трубки теплообменника — 10. В корпусе лазера также размещены электроды — 11, 12, между которыми заключена активная среда лазера, и предыонизатор — 13. В случае, показанном на фиг.

1, предыонизатор — 13 выполнен в виде системы формирования вспомогательного скользящего разряда по поверхности двух диэлектрических пластин, расположенных сбоку от одного из электродов. Снаружи корпуса — 1 размещены импульсно заряжаемые конденсаторы — 14 системы импульсного питания лазера, которые через токовводы — 15 и газопроницаемые токопроводы — 16, подсоединены к электродам — 11, 12 лазера. На торцевых фланцах — 4, 5 установлены оптические окна — 17, 18 для вывода лазерного излучения.

На фиг.

2 показан эксимерный лазер, у которого на наружной поверхности цилиндрических модулей — 2 в области каждого стыка цилиндрических модулей — 2 керамического корпуса — 1 размещена пара скрепленных между собой фланцев — 19, 20, выполненных из механически прочного диэлектрического материала, например стеклотекстолита, и уплотнители в форме о-рингов — 3, размещены между каждыми скрепленными между собой диэлектрическими фланцами — 19, 20. На фиг.2 изображен вариант исполнения лазера, в котором предыонизатор — 13, выполненный в виде системы формирования завершенного скользящего разряда по поверхности диэлектрика (сапфира), размещен за частично прозрачным электродом — 12.

Эксимерный лазер работает следующим образом. Предварительно вакууммированый протяженный керамический корпус — 1, выполненный из двух или более цилиндрических модулей — 2, 2', 2″, заполняется свежей смесью инертных газов с галогенами (F2 или НСl) до высокого (обычно от 2.5 до 5 атм) давления.

Герметичность корпуса — 1 обеспечивается уплотнителями — 3 в форме о-рингов, выполненных из резины, стойкой к воздействию галогеносодержащих газов, герметизирующих стыки между цилиндрическими модулями — 2, 2', 2″, а также торцевыми фланцами — 4, 5, герметично установленными на обоих торцах протяженного керамического корпуса — 1 и скрепленными между собой специальной конструкцией, например, включающей в себя четыре идентичных стержня — 6, которая также обеспечивает стяжку керамических модулей — 2, 2', 2″ между собой. Как и в прототипе, наружная поверхность керамического корпуса, расположенная между торцевыми фланцами может иметь дополнительное покрытие, например из стеклопластика, повышающее механическую прочность корпуса при воздействии газа высокого давления. Система формирования газового потока, в который входит вентилятор — 7, направляющие газового потока — 8, 9 и трубки теплообменника — 10, создает поток газа между электродами — 11, 12 лазера. Направляющие газового потока — 8, 9 обеспечивают равномерное распределение скорости газа между электродами. Трубки теплообменника выравнивают температуру и, соответственно, плотность газа в активном объеме лазера между электродами — 11, 12, а также поддерживают оптимальные значения температуры газа в процессе работы лазера. Предыонизатор — 13 импульсно осуществляет предварительную ионизацию активного объема между электродами — 11, 12 лазера. При выполнении предыонизатора в виде системы формирования завершенного скользящего разряда осуществляется однородная по активному объему лазера предыонизация при ее оптимально высоком уровне, реализуемом за счет возможности регулировки энерговклада в завершенный скользящий разряд. Все это увеличивает эффективность лазера. Одновременно с предыонизацией осуществляется импульсная зарядка конденсаторов — 14, вслед за которой происходит зажигание объемного разряда между электродами- 11, 12. Энергия, запасенная в конденсаторах — 14 вкладывается в разряд. Энерговклад осуществляется по малоиндуктивному разрядному контуру, включающему конденсаторы — 14, токовводы — 15, газопроницаемые токопроводы — 16 и электроды — 11, 12, что позволяет получить энергию генерации лазера, выводимую из активного объема в виде лазерного луча через одно из оптических окон — 17, 18, установленных на торцевых фланцах — 4, 5. После того как охлаждаемый трубками теплообменника — 10 газовый поток, циркулирующий в корпусе — 1, сменит газ между электродами, лазерный импульс повторяется. С течением времени, когда под действием ультрафиолетового излучения, плазмы разряда и поступления в газовую смесь продуктов эрозии электроразрядной системы концентрация галогенов в газовой смеси уменьшится в результате химических реакций, периодически производится ограниченное число инжекций галогенов (F2 или НСl). Затем цикл работы импульсно- периодического эксимерного лазера повторяется. Лазер предназначен преимущественно для получения мощности УФ излучения ≥500 Вт. При этом в зависимости от выбора конфигурации электродной системы и параметров системы импульсного питания частота повторения импульсов лазера может быть в диапазоне от 300 до 6000 Гц.

Выполнение корпуса из отдельных модулей позволяет увеличить размеры керамического корпуса лазера до оптимально больших размеров, необходимых для повышения частоты повторения лазерных импульсов, энергии и средней мощности лазерного УФ излучения.

Выполнение модулей цилиндрическими упрощает технологию их изготовления и удешевляет лазер в целом, при этом реализуется возможность предложенной герметизации стыков между керамическими модулями о- рингами, что является апробированной и надежной технологией герметизации компонент корпуса высокоресурсного эксимерного лазера.

Кроме этого, керамические модули, особенно их внутренняя поверхность, могут быть обработаны с гораздо большей точностью, чем цельный керамический корпус большой длины. Это упрощает конструкцию элементов электроразрядной системы, размещаемых в корпусе лазера, позволяет минимизировать индуктивность разрядного контура.

В целом, все это упрощает конструкцию и технологию изготовления лазера, позволяет повысить частоту следования импульсов, энергию генерации и среднюю мощность эксимерного лазера в долговременном режиме при высоком КПД.

При введении (n-1) пар скрепленных между собой фланцев — 19, 20 (фиг.

2), расположенных в области стыков цилиндрических модулей — 2 на их наружной поверхности, герметичность стыков между цилиндрическими модулями — 2, 2', 2″ обеспечивается с помощью уплотнителей — 3 в форме о-рингов, за счет их размещения между скрепленными фланцами — 19, 20.

При этом устраняется необходимость сжатия в осевом направлении цилиндрических модулей друг с другом, снижаются механические нагрузки в области стыков керамических модулей, что повышает надежность и ресурс работы корпуса лазера при высоком давлении газа.

Выполнение фланцев — 19, 20 из диэлектрического материала не нарушает высокую электрическую прочность корпуса лазера, требуемую для предотвращения паразитных пробоев при зажигании основного и вспомогательного разрядов. В случае, показанном на фиг.

2, предварительная ионизация активного объема лазера осуществляется через высоковольтный электрод лазера — 12, рабочая поверхность которого выполнена тонкостенной с щелевыми окнами прозрачности. Осуществление предыонизации через частично прозрачный электрод (фиг.2) позволяет увеличить апертуру объемного разряда и максимально повысить энергию генерации лазера.

Количество n модулей, из которых выполнен керамический корпус лазера, целесообразно выбирать в диапазоне от [L/D] до [L/D]+1, где [L/D]- целая часть отношения длины корпуса лазера L к его диаметру D.

При этом длина каждого керамического модуля лазера близка к его диаметру или не превосходит его по величине.

Это упрощает технологию изготовления керамических модулей, повышает точность их изготовления и обработки, снижает их стоимость.

Таким образом, выполнение эксимерного лазера в предложенном виде позволяет упростить конструкцию корпуса лазера, удешевить его, повысить частоту следования импульсов, энергию генерации и среднюю мощность эксимерного лазера в долговременном режиме при высоком КПД.

Использованные источники информации

1. В.М.Борисов и др. Квантовая электроника, 22, №5, 446-450 (1995).

2. Laser Focus Word, 25, №10, 23 1989.

Источник: https://findpatent.ru/patent/246/2467442.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector