Свойства лазерного излучения
Лазерное излучение является видом физической энергии, не встречающимся в природных источниках света. Оно вырабатывается специальными приборами - оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) различной конструкции, получившими название – лазеры (от английского словосочетания Light amplification by stimulated emission of radiation - LASER). Принципы его выработки ОКГ были одновременно и независимо открыты в начале 60-х годов российскими и американскими физиками, а уже в конце того же десятилетия были предприняты первые попытки лечебного применения низкоинтенсивных (терапевтических) лазеров, в том числе и для косметологии.
Полупроводниковые и газо-жидкостные лазеры
Лазерное излучение испускается атомами рабочего вещества ОКГ, которое может быть представлено газом, жидкостью, кристаллом, полупроводником.
Лазерное излучение – это электромагнитное излучение оптического диапазона (светового), обладающее такими свойствами как когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность потока излучения, что позволяет создать строго определённую мощность воздействия на поверхности облучаемого объекта.
Лазер – это прибор, который испускает направленный пучок когерентного, поляризованного, монохроматичного электромагнитного излучения, т.е. света в очень узком спектральном диапазоне.
Физические свойства излучения
- Монохроматичность (одноцветность) – все электромагнитные колебания потока имеют одинаковую частоту и длину волны.
- Когерентность (синфазность) - совпадение фаз электромагнитных колебаний.
- Поляризация - фиксированная ориентация векторов электромагнитного излучения в пространстве относительно направления его распространения.
- Направленность - малая расходимость потока излучения.
Особые свойства позволяют концентрировать энергию со строго определенными физическими параметрами и высоким потенциалом биологического и лечебного действия на поверхности объекта. Именно в этом заключается принципиальное отличие от других форм лучистой энергии.
Длина волны лазера
Волна – возмущение (изменение состояния среды или поля), распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Длина волны - расстояние, на которое распространяется волна за период, равный расстоянию между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одной фазе. Длина волны электромагнитного излучения оптического диапазона измеряется в нанометрах (нм) или микрометрах (мкм) (1 мкм = 1 000 нм).
Частота импульсов лазера
Частота колебаний (импульсов) – физическая величина, равная числу колебаний (импульсов), совершаемых за единицу времени. Единица измерения в СИ – герц (Гц). 1 Гц – эта частота, при которой 1 колебание совершается за одну секунду.
Мощность лазера
Мощность излучения - средняя мощность, переносимая через какую-либо поверхность. Единица измерения в СИ - Ватт (Вт). Плотность мощности - отношение потока излучения к площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения. Единица измерения в СИ - Вт/см2.
Доза облучения - энергетическая облученность за определенный промежуток времени. Единица измерения в СИ - Дж/м2. 1Д – энергия, полученная при воздействии излучением мощностью в 1 Вт за 1 с. 1 Дж = 1 Вт/1с.
Длина волны лазерного излучения
Одной из важнейших характеристик является длина волны (измеряется в нанометрах или микрометрах). В зависимости от длины волны может принадлежать к различным участкам спектра: ультрафиолетовому, видимому (чаще красному) и инфракрасному.
Спектр лазерного излучения (цвет лазера)
Ультрафиолетовый диапазон
- От 180 до 400 нм.
Видимый спектр
- Фиолетовый 400-450 нм.
- Синий 450-480 нм.
- Голубой 480-510 нм.
- Зелёный 510-575 нм.
- Жёлтый 575-585 нм.
- Оранжевый 585-620 нм.
- Красный 620-760 нм.
Инфракрасный диапазон
- Ближняя область 760 нм -15 мкм.
- Дальняя область 15-30 мкм.
В физиотерапии наиболее часто применяют ближний инфракрасный диапазон, который обладает наибольшим проникающим действием и мягкими биологическими и лечебными эффектами.
Интенсивность лазерного излучения
В зависимости от выходной мощности лазеры подразделяются на:
- Низкоэнергетические (плотность мощности излучения менее 0.4 Вт/см2).
- Среднеэнергетические (плотность мощности излучения 0.4-10 Вт/см2).
- Высокоэнергетические (плотность мощности излучения более 10 Вт/см2).
