ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Лазер (квантовый генератор) - техническое устройство, излучающее свет в узком спектральном диапазоне в виде направленного сфокусированного, когерентного, монохроматического, поляризованного пучка электромагнитных волн. Термин laser является акронимом слов Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (англ.) - усиление света путем вынужденного излучения. Лазерное излучение - вынужденная стимулированная электромагнитная волна оптического диапазона длиной от 10 нм до 1 мм (1 мкм = 1000 нм, 1 мм = 1000 мкм).
Все обычные источники света испускают некогерентное излучение, в котором нет согласованности между пиками и провалами различных волн. В некогерентном процессе световые волны излучаются независимо друг от друга, энергия излучаемого пучка рассеивается по пространству и быстро убывает по мере удаления от источника. Лазерный свет является когерентным: все электромагнитные колебания распространяются во времени и пространстве в фазе друг с другом и формируют волновой фронт. При когерентном излучении волны испускаются не хаотично и могут усиливать друг друга.
Поляризованность лазерного излучения заключается в упорядоченности ориентации векторов напряженности электромагнитного поля волны в плоскости, перпендикулярной ее распространению, т.е. свет распространяется вдоль прямой линии с очень малой «расходимостью» даже на больших расстояниях от излучателя. Эти свойства обусловливают эффективность воздействия лазерного излучения на биологическую ткань.
Устройство и принцип работы лазеров
Активное ядро
Свет представляет собой сложное явление: в одних случаях он ведет себя как электромагнитная волна, в других - как поток особых частиц (фотонов).
Активным ядром (рабочим телом) лазера является химический элемент: газ, пары металлов, красители или твердое тело. В стоматологии применяются следующие лазеры с газообразным активным ядром: гелий-неоновый (He-Ne), аргоновый (Ar) и углекислотный (CO2). У остальных в качестве ядра выступают либо твердотельные полупроводники с использованием галлия (Ga), алюминия (Al), мышьяка (As), так называемые алюминий-арсенид-галлиевые лазеры, либо естественные кристаллы (например, гранат) с добавками иттрия (Y), алюминия (Al), хрома (Cr), эрбия (Er). Но чаще используются стекло и алюмо-иттриевый гранат с примесью неодима, который обеспечивает лазерную генерацию многих твердых структур. Состав активного ядра лазера обозначен в названии символами химических элементов. Атомы, одинаковые по своей природе, излучают или поглощают кванты лишь конкретной длины волны. Атом, находящийся в основном состоянии, при поглощении кванта света переходит в возбужденное состояние; при излучении кванта света все происходит наоборот. Чем больше квантов вблизи атомов, тем больше и тех атомов, которые совершают подобные переходы - с повышением или понижением энергии. Когда атом излучает квант света, он расходует энергию; поглощая квант света, атом приобретает дополнительную энергию.