Teri va ko'zni davolash

4. Tibbiy texnologiyada ishlatiladigan lazerlar
4.1 CO2 lazerlari
CO2 lazer, ya’ni Lazer, faol muhitning ajralib chiquvchi komponenti CO2 karbonat angidrid bo'lib, mavjud bo'lgan barcha lazerlar orasida alohida o'rin tutadi. Ushbu noyob lazer, birinchi navbatda, katta energiya chiqishi va yuqori samaradorlik bilan ajralib turadi. Uzluksiz rejimda ulkan quvvat olindi - bir necha o'nlab kilovatt, puls kuchi bir necha gigavatt darajasiga etdi, puls energiyasi kilojoullarda o'lchanadi. CO2 lazerining samaradorligi (taxminan 30%) barcha lazerlardan oshib ketadi. Darbeli takrorlanish tezligi bir necha kiloherts bo'lishi mumkin. CO2 lazer nurlanishining to'lqin uzunligi 9-10 mkm (IR diapazoni) oralig'ida bo'lib, atmosferaning shaffof oynasiga tushadi. Shu sababli, CO2 lazerining chiqarilishi biron bir moddaga kuchli ta'sir qilish uchun qulaydir. Bundan tashqari, ko'plab molekulalarning rezonans yutilish chastotalari CO2 lazerining radiatsiya uzunligi oralig'iga tushadi.
1-rasmda er osti elektron holatining quyi tebranish darajasi va CO2 molekulasining tebranish shaklining shartli ko'rinishi ko'rsatilgan.
20-rasm - CO2 molekulasining quyi darajalari
Statsionar sharoitlarda CO2 lazerini lazer bilan nasos aylanishi quyidagicha. Yorug'lik tushirish plazmasidagi elektronlar qo'zg'alish energiyasini uzoqroq umrga ega va yuqori lazer darajasiga ega bo'lgan CO2 molekulalarining assimetrik tebranishiga o'tkazadigan azot molekulalarini qo'zg'atadi. Pastki lazer darajasi odatda nosimmetrik tebranishning birinchi qo'zg'algan darajasi bo'lib, Fermi rezonansi bilan deformatsiya tebranishi bilan birlashadi va shuning uchun geliy bilan to'qnashganda bu tebranish bilan birga tezda bo'shashadi. Xuddi shu gevşeme kanali, deformatsiya rejimining ikkinchi hayajonlangan darajasi pastki lazer darajasi bo'lsa samarali bo'ladi. Shunday qilib, CO2 lazer - bu karbonat angidrid, azot va geliy aralashmasiga asoslangan lazer bo'lib, u erda CO2 radiatsiyani ta'minlaydi, N2 yuqori sathni pompalaydi va U pastki sathni bo'shatadi.
O'rta quvvatli CO2 lazerlari (o'nlab yuzlab vatt) alohida uzunlamasına tushirish va uzunlamasına gaz nasosiga ega bo'lgan nisbatan uzun quvurlar shaklida quriladi. Bunday lazerning odatiy dizayni 2-rasmda ko'rsatilgan. Bu erda 1 - bo'shatish trubkasi, 2 - halqa elektrodlari, 3 - vositaning sekin yangilanishi, 4 - plazma zaryadsizlanishi, 5 - tashqi kolba, 6 - oqayotgan suv, 7,8 - rezonator.

20-rasm - Diffuzion bilan sovutilgan CO2 lazerining diagrammasi
Uzunlamasına nasos deşarjda gaz aralashmasining dissosiatsiyasi mahsulotlarini olib tashlashga xizmat qiladi. Bunday tizimlarda ishlaydigan gazning sovutilishi tashqi tomondan sovutilgan chiqarish quvurining devoriga tarqalishi natijasida ro'y beradi. Muhim narsa devor materialining issiqlik o'tkazuvchanligi. Shu nuqtai nazardan, korund (Al2O3) yoki berilliy (BeO) seramika quvurlaridan foydalanish tavsiya etiladi.
Elektrodlar halqa shaklida bo'lib, nurlanish yo'lini to'sib qo'ymaydi. Joule issiqligi trubaning devorlariga issiqlik o'tkazuvchanligi bilan, ya'ni. diffuziya sovutish ishlatiladi. Ko'zoynak metall, shaffof - NaCl, KCl, ZnSe, AsGa-dan qilingan.
Diffuziyaga alternativa konveksiya sovutishdir. Ishlaydigan gaz yuqori tezlikda zaryadsizlanish zonasi orqali puflanadi va Joule issiqligi tushirish orqali amalga oshiriladi. Tez nasosdan foydalanish energiya chiqarish zichligini oshirish va energiyani yo'qotish imkonini beradi.
Tibbiyotdagi CO2 lazeridan deyarli barcha jarrohlik operatsiyalarida kesish va bug'lanish uchun "optik skalpel" sifatida foydalaniladi. Fokuslangan lazer nurining kesish harakati fokuslangan mintaqadagi hujayralararo va hujayradan tashqari suvning portlashiga asoslanadi, bu materialning tuzilishini buzadi. To'qimalarning vayron bo'lishi jarohat qirralarining xarakterli shakliga olib keladi. Faqatgina cheklangan o'zaro ta'sir zonasida suvsizlanish (bug'lanish sovutish) ga erishilgandan so'ng 100 ° C harorat ko'tariladi. Haroratning yanada oshishi materialning karbonlashtirilishi yoki matoning bug'lanishi bilan olib tashlanadi. To'g'ridan-to'g'ri chegara zonalarida umumiy holatda issiqlik o'tkazuvchanligi past bo'lganligi sababli qalinligi 30-40 mkm bo'lgan nozik nekrotik qalinlashuv hosil bo'ladi. 300-600 mikron masofada to'qima shikastlanishi endi shakllanmaydi. Koagulyatsiya zonasida diametri 0,5-1 mm gacha bo'lgan qon tomirlari o'z-o'zidan yopiladi.
Hozirgi vaqtda CO2 lazeriga asoslangan jarrohlik asboblari juda keng doirada taqdim etilmoqda. Ko'pgina hollarda, lazer nurlari doimiy o'rnatilgan nometall (manipulyator) tizimiga asoslanib, jarroh operatsiya qilinadigan hududda boshqaradigan optikali optikaga ega asbob bilan yakunlanadi.