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激光在皮肤科的应用

激光在皮肤科的应用
激光在皮肤科的应用

激光在皮肤科的应用

王金良

近20年来,激光领域取得了突破性的进展,使原来一些没法治疗的皮肤病得到了有效的治疗,如太田痣、文身,多毛症,鲜红斑痣等。作为一个皮肤科医师,有必要了解皮肤激光的原理、应用。

一、激光基础理论

1 激光的产生原理:

在大部分情况下,原子核外的电子处于稳定的低能量状态—E

1

,吸收能量后,处于高能级

E2,当一个外来光子所带的能量正好为某一对能级之差E

2-E

1

,则这电子可以在此外来光子的诱

发下从高能级E

2向低能级E

1

跃迁。同时释放出2个具有相同波长、位相、相同方向的光子,如

果处于高能级E2状态的电子足够多,这2个电子诱发4个具有相同波长、位相、相同方向的光子……,最后产生大量的一致性的光子流,这就是激光。

2 激光的特点:频率相同(单色性),发射方向、偏振方向以及光波的相位都完全一样(方向性、相干性)、能量高。

3 激光特点的临床意义:

单色性:选择吸收的必要条件(但不是充分条件)

方向性:平行光方便治疗;易于聚焦成很小的一点,有很高的能量密度,起到治疗作用;易于耦合通过光纤传导,方便治疗。

4 激光器的结构:

一般包括三个部分:

激光工作介质——决定了激光的波长,是激光分类的基础。

激励源——提供能量。

谐振腔——是光子反复反射,激发。

5 激光的分类

按工作介质的不同来分类:

固体激光器:Nd:YAG,

气体激光器:CO2激光

半导体激光器:Smoothbeam

液体激光器:染料激光。

根据激光输出方式分类:

连续激光(半连续激光)普通CO2激光,Nd:YAG,

脉冲激光:脉冲染料激光。

6 美容激光与传统激光的区别

美容激光基于选择性激光热分解理论,激光仅仅作用于要破坏的组织结构、细胞或色素颗粒,使之发生不可逆的损伤,而对其他组织细胞无破坏或破坏很小,这样就能在治疗疾病的同时,不会留下疤痕。而传统激光:一般为连续波激光,烧灼作用,类似酒精喷灯,无选择性。

7 选择性激光热分解理论:通过调整以下3个激光参数即可达到选择性激光分解的目的:

激光的波长:要治疗的病变组织的性质,决定激光的波长,例如鲜红斑痣,需通过加热红细胞继而破坏内皮细胞,血红蛋白最易吸收的532、585nm的光,但是为了增加穿透性、减少表皮黑色素的吸收、现在多用595nm激光。

激光的脉冲宽度:脉冲以几个纳秒到几十毫秒不等,这取决于要作用的靶颗粒的大小,目

的是将激光的能量局限在要清除的组织内,即脉冲宽度不大于靶组织(颗粒)的热驰豫时间。

合适的能量密度:只有合适的能量才能达到清楚相应靶细胞而不损伤正常组织的目的。

目前,为了进一步加强激光的选择性,对以上传统的选择性激光分解理论进行了扩展。

靶组织本身无色素,但其周围有色素的组织结构,需要延长脉宽,有意使热量扩散,以破坏靶组织。如毛囊的干细胞位于毛隆突和毛球,本身不含色素,而毛发含大量的色素,就需要延长加热时间,以破坏这些干细胞,达到永久性脱毛的目的。

配合冷却,保护正常组织特别是表皮,加强选择性。目前最常见的冷却为动态冷却、接触冷却、外涂冷却剂。以动态冷却最具选择性。

8 激光与皮肤的相互作用

吸收:占激光能量的绝大部分,是发生生理效应的基础。

组织中吸收激光的结构称为色基:包括水、黑色素、核酸、蛋白质、血红蛋白。

反射——,无生理作用,但与激光防护有关。

散射——由于激光进入组织后,会发生散射,在能量密度相同的前提下,大光斑作用较深。

透射——在本领域无太大意义。

9 常用激光参数:

能量(energy)——焦耳(joules)

功率(power)——瓦(watts)

Watts=joules/seconds

能量密度(energy density)——J/cm2

波长wave length——nm

脉宽pulse duration——ns, us, ms

二、临床应用:目前皮肤美容激光一般用于治疗以下疾病:

血管性疾病,如鲜红斑痣、单纯性血管瘤、毛细血管扩张。

色素性疾病:太田痣、雀斑、文身去除。

激光脱毛。

激光换肤resurfacing、嫩肤rejuvenation,以及激光治疗痤疮。

1 血管性疾病

传统治疗方法:手术、同位素;非脉冲激光(连续波或半连续波激光)如氩激光、铜蒸汽激光,易于出现疤痕和持久性色素异常。

现在一般采用脉冲染料激光,这是基于选择性激光分解理论研制的第一种激光,能选择性破坏毛细血管,而对表皮、真皮的其他结构几乎无损伤。一般波长为:577nm、585nm、595nm,近年来,治疗血管性疾病的激光多采用595nm,因为波长较长的激光具有较深的穿透性。脉宽为0.45ms—1.5ms,根据血管的直径调整脉宽,血管越粗,应采用的脉宽越大。

常见设备

脉冲染料激光:

VLS(Cynosure), Candela ScleroPLUS 波长可调:585、590、595、600nm,脉宽1.5ms +DCD Vbeam ( Candela)波长:595nm,脉宽:0.45-40ms可调

长脉冲Nd:YAG、GentleLASE :755nm, 8-60J/cm2, 8-15mm, 3ms适用于位置深、直径粗的血管(下肢血管扩张,注意不是大因静脉曲张:)

脉冲翠绿宝石激光:Crynosure: 755nm, 50J/cm2, 7,10mm, 20ms

文献报道中其它治疗血管性疾病的激光:

倍频QS Nd:YAG(532nm), 脉宽太窄,有效率低。

长脉宽532nm 激光(科以人:VersaPulse):穿透性较差,适合表浅的血管性疾病,易于色素沉着。

IPL: 脉冲强光(光子):对操作者的技术依赖性强、需要的治疗次数多。

激光治疗鲜红斑痣时一般以出现紫癜而无过度水肿、结痂、水疱的能量作为标准。一般来说,儿童<成人;面部>颈部;黑肤色<白皮肤。现在多数激光配有冷却装置,以保护皮肤。据我们观察皮损的解剖位置、血管粗细、病人的年龄表皮色素含量与疗效有关。

单纯性血管瘤,一般1岁内生长迅速,5-10 岁消退,采用激光治疗的理由是:防止进一步扩大,防止发生溃疡和出血,有利于儿童的心理发育,治疗后的皮肤状况比自然恢复的要好。

面部毛细血管扩张,1-2次治愈率高达90%以上,需要根据血管的粗细调整脉宽。

下肢血管扩张(leg veins),下肢静脉与上述血管性疾病相比:位置深、直径粗、管壁厚、血管内压高所以要求激光波长较长、脉宽大、能量高、配合冷却系统保护表皮。据报道以长脉冲Nd:YAG疗效较好

脉冲染料激光的其它适用症:蜘蛛痣、酒渣鼻的红斑和毛细血管扩张、静脉湖、肥厚性疤痕、斑块性银屑病、嫩肤、去皱。

2 太田痣和文身的治疗

传统疗法:冷冻、化学脱皮术、皮肤磨削术、手术切除,往往疗效不佳,留有疤痕。现在是用Qs激光,数次治疗后,绝大部分太田痣患者可以完全治愈,业余文身疗效较好,而对专业文身疗效稍差。常用的设备有:

Qs红宝石(694nm, 10-20ns, 10J/cm2)

Qs翠绿宝石(755nm, 100ns)

Qs Nd:YAG(1064nm, 10-20ns)

倍频Qs Nd:YAG (532nm,10-20ns)、闪光灯泵普531nm脉冲染料激光

太田痣、迟发性双侧太田样痣斑、美满霉素引起的皮肤色素沉着:使用Qs红宝石、Qs翠绿宝石、Qs Nd:YAG,均可

雀斑、咖啡斑、Becker氏痣:一般使用倍频Qs Nd:YAG 、闪光灯泵普531nm脉冲染料激光、Qs红宝石、Qs翠绿宝石,后2者疗效无法预测。

黄褐斑:效果差、易复发、甚至加重,一般不采用激光治疗。

文身的激光治疗机理一般认为:1、激光高温引起文身物质发生化学变化,2、被击碎成很小的颗粒被吞噬细胞带走,3、表皮排出。

文身的染料影响治疗结果。

有人用QS Ruby 治疗业余文身经3次治疗85%的获得完全治愈,而专业文身经6次治疗完全治愈10%、部分去除70%,几乎无效20%。

另外有报道专业文身经9次治疗治愈率65%;业余文身经5次治疗治愈率90%。

用于治疗文身的激光:Q-开关红宝石(694nm),适合兰黑色文身;绿色稍差、红色黄色无效。Q-开关翠绿宝石(755nm),适合兰黑色文身、绿色文身;红色较差。Q-开关Nd:YAG(1064nm) +倍频(532nm)适合兰黑色文身(1064)/红色(532)。

激光治疗文身的副作用:

暂时性色素沉着10-50%,波长短者易出现

极少数可能出现持久性色素沉着、色素减退,皮肤质地异常。

黄色文身(一般用于遮盖)染料在Qs激光作用下可能变成黑色。

系统用金制剂者,激光治疗会使皮肤呈现灰蓝色。

对于文身文眉过敏者,激光治疗后,可能引起系统性过敏。

目前激光治疗文身存在的问题,对某些特殊颜色如黄色治疗效果不佳,对有些文身,经多次治疗,仍然有部分颜色残留。为了减少治疗次数,有人采用先用Qs Nd:YAG 再局部涂Carbon-based lotion 然后再次 Qs Nd:YAG 。

3 激光脱毛

传统的脱毛方法:脱毛霜、蜡脱,是暂时得,电解虽然是永久的,但费时,可能留疤。

目前激光脱毛采用的波长:600-1100nm的红光或红外线,穿透性好,脉宽:大于3ms, 小于40-100ms。如:长脉冲红宝石激光EpiLaser (Palomar); EpiTouch (Sharplan),长脉冲翠绿宝石GentleLase (Candela)EpiTouch Alex (Sharplan) ,半导体激光LightSheer (Coherent),脉冲强光等

激光脱毛应注意事项:

防晒:做激光脱毛应注意,脱毛部位在治疗前一周及治疗后二周防晒。

治疗前二周,脱毛部位不宜在做拔毛、蜡脱毛及电解脱毛。

激光脱毛需要多次治疗

激光脱毛一般需要三至六次:因为毛囊大多是三个一组捆在一起,一次治疗只能破坏一组中的一个毛囊;毛发生长要经过生长期,退行期,休止期,在生长期的毛发做激光脱毛有效,退行期效果较差,休止期几乎无效。

间隔时间:4-8周,或发现有相当多的毛发开始生长时,进行再次治疗。

激光脱毛的副作用

红斑、毛囊性风团样丘疹:一般认为是有效的标识。

色素沉着:种族、个体差异、日光照射,激光能量过大,冷却剂过量,激光手柄头因激光照射过热或因制冷剂积聚而过冷。

预防:避光、脱色剂、合适的能量、避免手柄头接触皮肤

4 激光磨削(resurfacing),虽然说传统激光也能将皮肤浅层去掉,但往往遗留很厚的热损伤区, 深度不易掌握,术后恢复慢,疤痕形成可能性大。现在的脉冲CO2激光,脉冲饵激光,克服了以上缺点,在国外广泛应用于去皱、治疗凹陷性痤疮疤痕、美容,但由于术后恢复期长,可能感染,黄种人术后色素沉着严重,国内很少开展。这类激光有:超脉冲CO2激光,带计算机控制的扫描CO2激光,饵激光。

目前较多的研究集中在非剥脱性激光如:SmoothBeam,cooltouch 等,这类激光是配有动态冷却系统的红外线激光,在表皮基本不受损伤的前提下,特异性的加热真皮浅层,使之变性,诱发机体的修复过程,产生胶原纤维等,从而使皱纹、凹陷性瘢痕得以修复。同时由于皮脂腺也在这类激光的作用范围之内,所以可以用来治疗痤疮。

激光技术在现代制造业中的应用

激光技术在现代制造业中的应用

激光技术在现代制造业中的应用 激光:激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。 激光加工技术的原理和特点:激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。激光束作为一种特种加工能源(热源),和传统的加工用热源相比,具有一系列特点〔“〕。激光束易于传输,其时间特征和空间分布容易控制;经过聚焦后,可以得到细的光斑,具有极高的功率密度;可以加热熔化以至汽化任何材料,可以局部区域的精细的快速加工;加工过程输入工件的热量小,热影响区和热变形小;加工效率高;容易实现自动化。激光加工有热加工[3]和“冷加工”两种。现在大量用于激光加工的COZ和YAG激光为红外光,它们辐射在金属或非金属工件上,基于热效应,使工件升温、熔化或汽化,以完成各种加工,称其为热加工。准分子激光激光器输出紫外光,它有可有对聚合物等非金属材料进行基于化学作用的剥蚀加工,这种“冷加工”技术正在开发,并有可能在电子工业中得到较大程度的应用。但是,激光加工的主流还是基于热效应的加工。 1激光在切割方面的应用 激光切割是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑照射工件,材料吸收光能,温度急剧升高,将材料快速加热至熔化或气化温度,再用喷射气体吹化,以此分割材料。在这一过程中,当激光照射工件表面时,一部分光被工件吸收,另一部分光被工件反射。吸收部分转化为热能,使工件表面温度急剧升高,材料熔化或气化,同时,产生黑洞效应,使材料对光的吸收率提高,迅速加热熔化或气化切割区材料。此时吹氧可以助燃,并提供大量的热能,使切割速度提高等。切割宜用连续输出激光器。激光切割是激光加工应用最广泛的一项技术。它有很多特点:激光可切割特硬、特脆及特软材料、高熔点的难加工材料;切缝宽度很窄;切割表面光洁;切割表面热影响层浅,表面应力小;切割速度快,热影响区小;无机械变形、无刀具磨损,容易实现自动化生产。适合加工板材。在工业机械生产制造中,激光技术国家实验室和武汉法利莱联合研制的W AL C4020宽幅面数控激光切割机可以达到上述要求,除此之外,它还有直线电动机驱动、专有光束质量调整系统、自动聚焦、打孔切割双流量控制系统等结构,这些技术的创新使W AL C4020宽幅面数控激光切割机的切割技术性能超过同类产品,达到国际先进水平。 2激光在焊接方面的应用 激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上,使工件受热熔化,然后冷却使工件得到焊接。激光焊结熔深大,速度快,效率高;激光焊烧区窄,热影响区很小,工件变形也很小,同时,焊缝小,可实现精密焊接;焊接结构均匀,品粒很小,气孔少,夹杂缺陷少,在机械性能、抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。目前,激光深熔焊接在粉末冶金材料加工领域中的应用也越来越多。激光焊接能量密度高,对高熔点、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。目前,汽车行业将不同材质的薄钢板实施激光拼接焊后冲压成型,激光拼接焊取代了电焊。同时,通过光纤传输的多路激光束进行多点或多组件焊接越来越普及。在远离装配区的位置装置一台中心激光器(Y AG),激光器产生的光束经由一根柔性的

皮肤科规范化培训要求

专科医师/住院医师培养标准 皮肤性病科细则 皮肤性病科学是一门内容涉及广泛的临床学科。专业内容包括皮肤病学、性病学、麻风病学、皮肤外科学、皮肤美容学等。近年来,一些与之相关的基础学科、边缘学科,如病理学、免疫学、遗传学、医学微生物学及分子生物学等的飞速发展,对皮肤性病科临床医师提出了越来越高的要求。皮肤性病科与其它临床各学科既有密切联系,又有自身特点。如系统性红斑狼疮既可以有皮肤表现,又常伴有多脏器、多系统的受累,几乎与临床各科相关;性病的诊治则要求临床医师掌握一定的妇科与泌尿外科的专业知识。皮肤性病科专科医师培养阶段为三年。 一、培养目标 通过系统培养,使受训者掌握皮肤性病学的基本理论、基本知识与基本技能。在临床实践中训练思维分析能力,熟练专业临床技能,达到具有独立从事临床工作的能力。 二、培养方法 (一)第一年为综合临床能力的培养 在与皮肤性病科相关的临床专科轮转,要求在心血管内科、呼吸内科、肾脏内科或免疫内科各科轮转时间不少于2个月,妇科和泌尿科门诊各轮转1个月。此外在其它相关科室如血液科、消化内科、基本内科、急诊科、基本外科、整形外科等选择两个专业科室各轮转2个月,总轮转时间为12个月。 (二)第二年为皮肤病与性病知识的基础培养 1.医学理论知识学习:巩固在校期间已学过的理论基础,熟读国内外出版的有关皮肤病及性病学专著1至2本。认真参加科内组织的业务学习与讲座。

2.临床技能训练:在皮肤性病科的门诊、病房及急诊轮转,培训皮肤性病专业临床医疗基本技术和知识,为后期培养奠定基础。 (三)第三年为加强皮肤病与性病知识的培养 1.医学理论:进一步深入学习有关本科的基础理论和临床知识,包括皮肤病理、皮肤免疫及医学真菌等,参加科室组织的有关业务学习及专题讲座。 2.临床技能:继续参加皮肤病与性病的门、急诊及病房工作。在此期间轮转皮肤性病常规临检实验室、治疗(室)及皮肤病理(室)各1个月 三年期间轮转科室及时间安排表

激光在皮肤科的应用

激光在皮肤科的应用 王金良 近20年来,激光领域取得了突破性的进展,使原来一些没法治疗的皮肤病得到了有效的治疗,如太田痣、文身,多毛症,鲜红斑痣等。作为一个皮肤科医师,有必要了解皮肤激光的原理、应用。 一、激光基础理论 1 激光的产生原理: 在大部分情况下,原子核外的电子处于稳定的低能量状态—E1,吸收能量后,处于高能级E2,当一个外来光子所带的能量正好为某一对能级之差E2-E1,则这电子可以在此外来光子的诱发下从高能级E2向低能级E1跃迁。同时释放出2个具有相同波长、位相、相同方向的光子,如果处于高能级E2状态的电子足够多,这2个电子诱发4个具有相同波长、位相、相同方向的光子……,最后产生大量的一致性的光子流,这就是激光。 2 激光的特点:频率相同(单色性),发射方向、偏振方向以及光波的相位都完全一样(方向性、相干性)、能量高。 3 激光特点的临床意义: 单色性:选择吸收的必要条件(但不是充分条件) 方向性:平行光方便治疗;易于聚焦成很小的一点,有很高的能量密度,起到治疗作用;易于耦合通过光纤传导,方便治疗。 4 激光器的结构: 一般包括三个部分: 激光工作介质——决定了激光的波长,是激光分类的基础。 激励源——提供能量。 谐振腔——是光子反复反射,激发。 5 激光的分类 按工作介质的不同来分类: 固体激光器:Nd:YAG, 气体激光器:CO2激光 半导体激光器:Smoothbeam 液体激光器:染料激光。 根据激光输出方式分类: 连续激光(半连续激光)普通CO2激光,Nd:YAG, 脉冲激光:脉冲染料激光。 6 美容激光与传统激光的区别 美容激光基于选择性激光热分解理论,激光仅仅作用于要破坏的组织结构、细胞或色素颗粒,使之发生不可逆的损伤,而对其他组织细胞无破坏或破坏很小,这样就能在治疗疾病的同时,不会留下疤痕。而传统激光:一般为连续波激光,烧灼作用,类似酒精喷灯,无选择性。 7 选择性激光热分解理论:通过调整以下3个激光参数即可达到选择性激光分解的目的: 激光的波长:要治疗的病变组织的性质,决定激光的波长,例如鲜红斑痣,需通过加热红细胞继而破坏内皮细胞,血红蛋白最易吸收的532、585nm的光,但是为了增加穿透性、减少表皮黑色素的吸收、现在多用595nm激光。 激光的脉冲宽度:脉冲以几个纳秒到几十毫秒不等,这取决于要作用的靶颗粒的大小,目的是将激光的能量局限在要清除的组织内,即脉冲宽度不大于靶组织(颗粒)的热驰豫时间。 合适的能量密度:只有合适的能量才能达到清楚相应靶细胞而不损伤正常组织的目的。 目前,为了进一步加强激光的选择性,对以上传统的选择性激光分解理论进行了扩展。 靶组织本身无色素,但其周围有色素的组织结构,需要延长脉宽,有意使热量扩散,以破

激光在生活中的应用

激光在生活中的应用摘要:本文介绍了几种激光的发展以及现阶段达到的成果等,以及在生活中的应用,如在医学生的应用、工业上的应用、在军事上的应用等。 关键词:激光焊接激光切割激光打孔加工微型仪器激光玻璃激光传感器激光冷却激光美容激光去除面部黑痣激光除皱激光切除肿瘤激光雷达激光测距仪激光制导激光侦察对抗激光武器 大家对于激光这个词并不陌生。激光唱机、激光视盘所提供的听觉享受,全息照片给与我们的三维视觉效果,以及“死光”武器、星球大战计划都是人们津津乐道的话题。但激光到底是什么东西?它是怎样产生的?它又有什么样的性质?这恐怕就没有多少人了解了。下面,我们一起来全面的了解一下激光。 一:什么是激光 激光镭射最初的中文名叫做“雷射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激辐射光扩大”。激光镭射的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程,激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。 二:激光的基本特性:

1. 受激吸收(简称吸收) 处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的激发态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。 3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外, 处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率。 4、定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。天文学家相信,外星人或许正使用闪烁的激光作为一种宇宙灯塔来尝试与地球进行联系。 5、亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。 6、颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 7、能量极大 光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。

激光在材料加工中的应用

激光技术在材料制备与加工中的应用 激光技术发展概述 激光最大的应用领域之一就是材料加工,,主要是1kW级到10kW级CO2激光器和百瓦到千瓦级YAG激光器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理及微加工等,激光器已成为一种不可缺少的工业工具,CO2、Nd:YAG和准分子激光器是当前用于材料加工的三种主要激光器。半导体激光技术的迅速发展使得二极管激光器、二极管泵浦全固态激光器、光纤激光器和超短脉冲激光器在工业应用中有了光明的前景。除了材料加工外,医用激光器是国外第二大应用。激材料加工用激光器常采用气体激光器和固体激光器两类,如表1所示。 表 1用于材料加工的激光光束的基本特征 类别激光名称波长光子能量能量范围激活介质工作方式 气体激光器CO2激光器10.6μm0.117ev 1~105W CO2连续、脉冲XeCl激光器308μm 4.03ev 1~102W XeCl 脉冲XeF激光器351μm 3.53ev 1~102W XeF 脉冲ArF激光器193μm 6.42ev 1~102W ArF 脉冲KrF激光器248μm 5.00ev 1~102W KrF 脉冲 固体激光器YAG激光器 1.06μm 1.17ev 1~103W Nd3+连续、脉冲激光是一种亮度高、方向性好、单色性好的相干光。由于激光发散角小和单色性好,理论上可通过一系列装置把激光聚焦成直径与光的波长相近的极小光斑,在焦点处达到很高的能量密度(焦点处的功率密度可达107~1011w/cm2),其光热效应产生极高的高温,在此温度下任何坚硬或难加工的材料都将瞬时急剧熔化和气化,并产生强烈的冲击波,使熔化的物质爆炸式地喷射出去。激光加工是将激光束照射到工件的表面,利用激光束与物质相互作用的特性,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能,实现对材料的切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一系列的加工,是一门涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的综合技术。与传统加工方法相比,采用激光加工具有如下特点: (1)激光加工为无接触加工,且激光束的能量高及移动速度可调,工艺集成性好,同一台机床可完成切割、打孔、焊接、表面处理等多种加工; (2)适应性强,激光可对多种金属、非金属材料进行加工,特别是高硬度、高熔点、高强度及脆性材料; (3)激光加工过程中激光头与工件表面不接触,不存在加工工具磨损问题,工件不受应力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音,还可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工; (4)激光束易于导向、聚焦实现各方向的变换,极易与数控系统配合对复杂工件进行加工,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度,是一种极为灵活的加工方法;(5)激光束的发散角可小于1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工。 (6)加工效率高,加工质量好、精度高,经济效益好,可降低材料的加工费用。

人教版物理高二选修2-3 4.4激光的应用同步训练

人教版物理高二选修2-3 4.4激光的应用同步训练 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题;共30分) 1. (2分)关于激光的应用,下列说法不正确的是() A . 利用激光不能进行通讯 B . 利用激光进行远距离精确测量 C . .利用激光焊接剥落的视网膜 D . 利用激光加工坚硬材料 【考点】 2. (2分)下列说法中正确的是() A . 所有物体都能发射红外线 B . 光的偏振现象说明光是一种纵波 C . 用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点 D . 当观察者向静止的声源运动时,接收到的声音频率小于声源发出的频率 【考点】 3. (2分)以下说法正确的是() A . 光的偏振现象说明光是纵波 B . 根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场 C . 狭义相对论两个基本假设之一是:在不同惯性参考系中,一切物理规律都是一样的

D . 奥斯特通过实验发现了在磁场中产生电流的条件 【考点】 4. (2分)下列哪项内容不是利用激光平行度好的特点() A . 精确测距 B . 精确测速 C . 读取高密光盘 D . 焊接金属 【考点】 5. (2分)下列应用激光的事例中错误的是() A . 利用激光进行长距离精确测量 B . 利用激光进行通信 C . 利用激光进行室内照明 D . 利用激光加工坚硬材料 【考点】 6. (2分)激光是人工产生的相干光,其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性,以下关于激光不正确的是() A . 激光的频率比X射线的频率还高 B . 利用激光进行长距离精确测量 C . 利用激光进行通信

皮肤科规范化培训要求

专科医师/ 住院医师培养标准 皮肤性病科细则皮肤性病科学是一门内容涉及广泛的临床学科。专业内容包括皮肤病学、性病学、麻风病学、皮肤外科学、皮肤美容学等。近年来,一些与之相关的基础学科、边缘学科,如病理学、免疫学、遗传学、医学微生物学及分子生物学等的飞速发展,对皮肤性病科临床医师提出了越来越高的要求。皮肤性病科与其它临床各学科既有密切联系,又有自身特点。如系统性红斑狼疮既可以有皮肤表现,又常伴有多脏器、多系统的受累,几乎与临床各科相关;性病的诊治则要求临床医师掌握一定的妇科与泌尿外科的专业知识。皮肤性病科专科医师培养阶段为三年。 一、培养目标通过系统培养,使受训者掌握皮肤性病学的基本理论、基本知识与基本技能。在临床实践中训练思维分析能力,熟练专业临床技能,达到具有独立从事临床工作的能力。 二、培养方法 (一)第一年为综合临床能力的培养在与皮肤性病科相关的临床专科轮转,要求在心血管内科、呼吸内科、肾脏内科或免疫内科各科轮转时间不少于2 个月,妇科和泌尿科门诊各轮转1 个月。此外在其它相关科室如血液科、消化内科、基本内科、急诊科、基本外科、整形外科等选择两个专业科室各轮转2 个月,总轮转时间为12 个月。 (二)第二年为皮肤病与性病知识的基础培养 1.医学理论知识学习:巩固在校期间已学过的理论基础,熟读国内外出版的有关皮肤病及性病学专著1 至2 本。认真参加科内组织的业务学习与讲座。 2.临床技能训练:在皮肤性病科的门诊、病房及急诊轮转,培训皮肤性病专业临床医疗基本技术和知识,为后期培养奠定基础。 (三)第三年为加强皮肤病与性病知识的培养 1.医学理论:进一步深入学习有关本科的基础理论和临床知识,包括皮肤病理、皮肤免疫及医学真菌等,参加科室组织的有关业务学习及专题讲座。 2.临床技能:继续参加皮肤病与性病的门、急诊及病房工作。在此期间轮转皮肤性病常规临检实验室、治疗(室)及皮肤病理(室)各1 个月

光纤在医疗领域中的应用

光纤在医疗领域中的应用 姓名:学号: 摘要 光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。光纤主要是根据光在光纤中的全反射,把外部的光源发出的光通过光纤束导入体内,照射人体内需要检查的部位,再通过光纤束把观察到的体内器官的病变图像传出体外。又由于光纤的柔软、体积小、重量轻以及灵敏度高等特点,光纤在医学上的应用范围也是十分广泛的,如内窥镜,光纤诊断系统,光纤治疗工具和大医院的光纤通信系统等。同时,随着光纤在医学上的应用,激光器在医学上的应用也取得了重大的进展。 关键字:光纤;医用内镜;光纤治疗系统;医学应用 光导纤维,简称光纤。被广泛地应用于光能或光信号的传导,由于其可以弯曲灵活地插入体内,实现导光、传像,在医学上具有广泛应用。内窥镜技术已成为促进医学学科发展的一种强有力的工具。 1.光纤 上世纪六十年代初,激光已经发明, 但许多人怀疑其应用前景。当时高锟(2009年诺贝尔物理学奖得主, 光纤之父,)说: “我们怎么可以断定激光没有前途?如果光通讯仅仅停留在理论阶段,那就太可惜了。”高锟经过多年的努力, 最终认定了廉价的玻璃是最可用的透光材料。光纤是光学纤维的简称,它是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝,分内外两层,是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上,并在两层之间形成良好的光学界面。当光束以入射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时,光束在侧壁产生全反射,全反射在纤维内反复产生,传播到纤维的另一端,而不会向外泄露。现在光导纤维已经得到广泛的应用:在医院应用的内窥镜;光导纤维做成电光缆可用于通信;光导纤维与敏感元件组合,则可以做成各种传感器,在力学实验中测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等;光导纤维在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。 2.光纤在医学中的应用 2.1 内窥镜 光纤内镜光学纤维简称光纤,是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝,分内外两层,是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上,两层之间形成良好的光学界面。当光束以人射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时,光束在侧壁处产生全反射,全反射在纤维内反复产生,传播到光纤的另一端,而不会向外泄露。在医院广泛应用的内视镜,如,胃镜、直肠镜、支气管镜等都是根据光线在玻璃纤维表面多次发生全反射的原理制成的。实际应用时,一般

激光在生活中的应用

激光在生活中的应用 摘要:本文介绍了几种激光的发展以及现阶段达到的成果等,以及在生活中的应用,如在医学生的应用、工业上的应用、在军事上的应用等。 关键词:激光焊接激光切割激光打孔加工微型仪器激光玻璃激光传感器激光冷却激光美容激光去除面部黑痣激光除皱激光切除肿瘤激光雷达激光测距仪激光制导激光侦察对抗激光武器 大家对于激光这个词并不陌生。激光唱机、激光视盘所提供的听觉享受,全息照片给与我们的三维视觉效果,以及“死光”武器、星球大战计划都是人们津津乐道的话题。但激光到底是什么东西?它是怎样产生的?它又有什么样的性质?这恐怕就没有多少人了解了。下面,我们一起来全面的了解一下激光。 一:什么是激光 激光镭射最初的中文名叫做“雷射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是“通过受激辐射光扩大”。激光镭射的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程,激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。 二:激光的基本特性: 1. 受激吸收(简称吸收)

处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的激发态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。 3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外, 处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率。 4、定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。天文学家相信,外星人或许正使用闪烁的激光作为一种宇宙灯塔来尝试与地球进行联系。 5、亮度极高 在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高。激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的,而且它是人类创造的。 6、颜色极纯 光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。 7、能量极大 光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。由此可知,频率越高,能量越高。激光频率范围3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。

皮肤科医师培训基地细则

皮肤科医师培训基地细则 皮肤科医师培训基地是开展皮肤科医师培养工作的科室,培训基地的高质量和可持续发展是实现皮肤科医师培养目标的重要保障。根据卫生部《专科医师培养标准--皮肤科细则》的要求,特制定本基地细则。 、皮肤科医师培训基地基本条件 1 ?医院级别:设有皮肤病与性病科门诊及病房的三级甲等医院。 2?科室规模 (1)总床位数》10张。 (2)病房年收治病人数》150人次。 (3)日均门诊量》150人次。 (4)急诊:设急诊一线、二线值班,负责本专业急诊、急会诊。 (5)门诊条件:总面积》170平方米,患者候诊和宣教区》50平方米, 诊室》5间,示教室》20平方米,专用治疗室和化验室》3间。 3.诊疗疾病范围 (1)常规检查的种类及例数

皮肤组织病理检查50 免疫学检验20 斑贴试验等变应原检测100 (2)常见疾病的种类及其例数 疾病名称年诊治例次数(》例) 病毒性皮肤病 2000(寻常疣,跖疣,扁平疣,传染性软疣,单纯疱疹,带状 疱疹) 细菌性皮肤病 2000(脓疱病,毛囊炎、疖子和疖病,丹毒,麻风,皮肤结核) 真菌病 2000(头癣,体癣与股癣,手、足癣与甲癣,花斑癣,孢子丝菌 病,念珠菌病) 节肢动物引起的皮肤病(疥疮,虫咬皮炎)500 与过敏有关的皮肤病4000 (湿疹与皮炎,手部湿疹,异位性皮炎,脂溢性皮炎,接触 性皮炎,荨麻疹,丘疹性荨麻疹,血管性水肿,药疹) 瘙痒性皮肤病 1000(慢性单纯性苔藓,痒疹,瘙痒症,人工皮炎) 红斑鳞屑类皮肤病500 (银屑病,副银屑病,多形红斑,白色糠疹,玫瑰糠疹,扁 平苔藓,线状苔藓) 物理性皮肤病500

激光在医学中的应用

激光在医学中的应用 骆旺达 (北京工业大学应用数理学院612班15061230) 摘要: 目的:了解激光的基本特性及激光仪器在医学中的作用。 方法:通过分析激光4个基本特性,对其在医学中的应用进行分类总结。 内容:进行传统医学与激光医学的对比,探讨激光在医学上的应用。 结果:通过对比分析,了解激光为何能在医学中发展。 结论:激光已被广泛应用于基础医学研究及医疗诊断、治疗。 关键词: 激光;激光医学仪器应用;激光特性;激光针灸 引言 激光(laser)是受激辐射光放大的简称。1964年经钱学森教授建议而得此名,它是20世纪最重大的科技成就之一。激光医学是激光技术与医学相结合的一们新兴的边缘学科。上世纪60年代,激光问世不久,就与医学结合起来。激光技术从临床诊断、治疗到基础医学研究被广泛应用。目前激光医学已基本上发展成为一门体系完整、相对独立的学科。在医学科学中起着越来越重要的作用. 激光有4个特性: 1)方向性好。普通光源表面所辐射出来的每列光,是向四面八方发散的;而激光束的发散角是很小的,与普通光束相比差10倍~10000倍,是理想的平行光束。利用激光方向性好的特点,经聚焦后可获得不同尺寸的光斑,分别用做普通手术刀和微手术刀;还可以进一步压缩光斑到1um,直接对DNA等生物大分子进行切割或对接。 2)高亮度,强度大。激光的方向性好,其能量可以在时间及空间上高度集中起来,使激光的亮度达到普通光的1×1012倍1×1019倍,强度可达1×1017W/cm2,在医学上用其独特的优点,可以对肿瘤及其他病变组织进行照射治疗,可使病变组织立即汽化而消失或做组织的切割及组织焊接。 3)单色性好。一般的激光器只发射单一波长的激光,是世界上最好的单色光源,给医学研究和临床诊断增加了新的手段。 4)相干性好。激光器发出的激光,具有相对固定的位相差,使得激光的相干性非常好。激光全息技术已广泛地应用在牙科、眼科和肿瘤科,来观察和分析细胞及其生物组织的形态。 激光仪器在医学上的应用:

激光在材料中的应用

激光在材料中的应用 杜鹏 (哈尔滨工业大学材料学院材料科学系1141900308) 摘要本文介绍了激光的产生机理和性能特点,从材料吸收和激光波长的关系讨论了激光加工中使用的激光器,介绍了国内外在激光材料加工方面所做的工作,尤其是超微细加工和材料热加工方面的进展。最后展望了激光加工的发展前景,指出应该大力发展激光加工的应用研究。 关键词激光飞秒激光微加工 引言自上世纪60年代成功研制第一台激光器不久,人们就开始进行激光与材料交互作用方面的研究。这是继原子能,计算机,半导体之后人类的又一重大发明。激光在材料中的应用十分广泛,包括:简单的材料吸收光致局部加热,也可以是复杂的光致化学反应已经烧蚀,等离子体的产生等,这些现象都与激光特性,材料性质和加工环境有关。近年来,非接触性和高加工精度受到人们的亲睐,激光切割,激光表面热处理,激光焊接和工业领域的迫切需求大大促进了激光加工技术的实用化。随着深入研究,激光脉冲的时域宽度被压缩的越来越短,由纳秒到皮秒直至飞秒,不但提供加工精度,还可以加工以前长脉冲激光无力加工的透明材料。超短脉冲激光微加工具有广阔的前景。 1.激光的发生 1.1受激辐射 自发辐射:假设存在于发光有关的两个能级E1、E2。如果原子已经处于高能级E2,它可以自发地、独立地向低能级E1跃迁并发射一个光子。

各个原子发射的自发辐射光子,除了能量上的制约以外,发射方向和偏振态都是随机和无规则的。若N2代表高能级E2的原子密度,则在单位体积内单位时间发生自发辐射的原子数(dN2/dt)Sp 与高能级的原子数N2成正比。 受激辐射:当一个能量hv=E2-E1的光子趋近高能级E2时,入射的光子诱导高能级原子发射一个和自己性质完全相同的光子来。受激辐射的光子和入射光子具有相同的频率、方向和偏振状态 1.2激光工作原理 红宝石激光器的主要部分是激光工作物质(Al 2O 3单晶)和激活物质Cr 3+提供亚稳态能级,从基态到激发态经亚稳能级构成三能级激光器。受激辐射产生的光子受到谐振腔的限制,光波沿着红宝石轴来回传播,强度越来越强,发出高度准直的高强度相干波。 2. 激光在超微细加工方面的发展 2212N A sp dt dN -=2212),(N T v B sp dt dN ρ-=

8.第八章激光在医学中的应用

第8章 激光在医学中的应用 激光医学是激光技术和医学相结合的一门新兴的边缘学科。1960年,Maiman 发明第一台红宝石激光器,1961年,Campbell 首先将红宝石激光用于眼科的治疗,从此开始了激光在医学临床的应用。1963年,Goldman 将其应用于皮肤科学。同时,值得关注的是二氧化碳激光器的作为光学手术刀的出现,逐渐在医学临床的各学科确立了自己的地位。1970年,Nath 发明了光导纤维,到1973年通过内镜技术成功地将激光导入动物的胃肠道,自此实现了无创导入技术的飞速发展。1976年,Hofstetter 首先将激光用于泌尿外科。随着血卟啉及其衍生物在1960年被发现,Diamond 在1972年首先将这种物质用于光动力学治疗。在医学领域中,激光的应用范围非常广泛,不仅在临床上激光作为一种技术手段,被各临床学科用于疾病的诊断和治疗,而且在基础医学中的细胞水平的操作和生物学领域中激光技术也占有重要地位。另外,还可以利用激光显微加工技术制造医用微型仪器。再者,利用全息的生物体信息的记录及医疗信息光通信等与信息工程有关的领域,从广义来讲,也属于激光在医学中的应用。本章主要对医学临床,重点是激光对诊断和治疗领域中的应用进行论述。 由于诊断和治疗在本质上都是利用激光与生物体的相互作用,因此,有必要首先对这些基础进行介绍。在8.1节中归纳介绍了生物体的光学特性、激光对生物体的作用、激光在生物体中的应用特点等内容;然后在8.2节中通过典型的治疗应用实例,介绍了激光在外科、皮肤科、整形外科、眼科、泌尿外科、耳鼻喉科等领域中的治疗和光动力学治疗等;在8.3节中重点围绕诊断中的应用,介绍了生物体光谱测量、激光计算机断层摄影(光学CT )、激光显微镜等。在8.4节中,对激光在医学中的应用的激光装置与激光转播路线的开发动向进行介绍。最后8.5节对激光医学的前景作了展望。 8.1 激光与生物体的相互作用 8.1.1 生物体的光学特性 假设生物体中入射的单色平行光强度为0I ,若生物体是均匀的吸收物质,根据1.5节证明的(1-89)式,入射深度为x 处的光强度I 可用下述关系式表示 ()x a I I 00exp -= (8-1) 其中0a 为吸收系数(参见图8.1)。但是,由于生物体对光是很强的散射体,因此生物体内光的衰减不仅由于吸收,而且取决于散射的影响。在不能忽略散射的条件下,上式可用衰减

激光技术在医学临床上的应用

激光技术在医学临床上的应用 ——物理技术在医学上的应用 【摘要】:应用是高新技术发展的一个重要推动力.本文从激光的基本特性出发,以激光与人体相互作用产生的热效应为根据,综合论述了激光在医学临床上的两种主要应用方式:激光凝固疗法和激光汽化疗法. 【关键词】:应用激光医学临床激光技术激光汽化激光凝固疗法【引言】:激光是物质受激辐射产生的一种相干光,具有单色性好,高亮度,辐射方向性强等特点。这些特点使激光非常适合于疾病的诊断、监测和高精度定位治疗。1963年Goldm an等人用激光有效地治疗了皮肤病,从而揭开了激光医疗技术革命的序幕。随着各种新型激光器的研制与开发,激光技术在医疗领域的应用越来越广,形成了别具特色的激光疗法。激光疗法具有非接触、无侵袭等传统方法无可比拟的优点。激光用来治疗疾病时,就是利用激光高能量密度辐射对人体组织所产生的生物效应,这些生物效应主要包括: 光热效应、光压效应、光化效应、生物刺激效应、强电磁场效应等。本文从激光的生物效应机理以及临床应用方面阐述激光技术在医学上的若干应用。

一、临床应用 1. 激光诱导荧光光谱诊断 近年来,激光诱导荧光技术在诊断恶性肿瘤方面的应用价值,已引起国内外肿瘤专家的关注。这种方法有利于在肿瘤早期找出其存在的部位,实现肿瘤的早期诊断与治疗。目前,人们利用激光诱导荧光法诊断肿瘤组织主要有两种方法: a. 外加光敏物质诊断 根据荧光物质与肿瘤组织有比较强的亲和力的原理,在病人静脉注射或口服光敏剂后一段时间(一般为48~72h)接受激光照射,根据记录下来的荧光光谱特性曲线,便可以确定肿瘤的部位。但这种方法常受到其他组织荧光和自体荧光的干扰,容易引起误诊,所以这种非自身的激光诱导荧光从医学的角度来看尚待改进,医学界正致力于寻求更为有效且无副作用的染色药物。 b. 自体荧光光谱诊断 该方法不用外源性荧光物质,利用人体组织在激光激励下产生的荧光,进行光谱特征分析,可以将肿瘤组织与正常组织区分开来。以荧光强度比为参数诊断胃癌在实验和临床上已获得成功。该方法能够避免注射或口服光敏药物所带来的副作用,不会损伤病变组织的生物状态和正常细胞的生理功能,因而是一种无侵袭诊断技术。同时该方法快捷、无损伤,避免了活检需长时间等待病理分析结果的缺点,它将会成为早期肿瘤诊断的一种重要手段。

激光在化学中的运用

激光在化学中的应用 激光(LASER)是上纪60年代发明的一种光源,是一种崭新的光源,是由激光器产生的“种光”,激光有很多特性:首先,激光是单色的,或者说是单频的,有一些激光器可以同时产生不同频率的 激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的;其次,激 光是相干光的特征,其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个“波列”;再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象,它的亮度最高,具有相当大的能量。近年来激光在化学中的应用也越来越广泛,随着各类激光器的 研制与发展,激光化学的基础与应用研究正在向实用化纵深发展。 接下来就从以下几个方面介绍激光在化学中的一些应用。 一、激光化学气相沉积法 激光化学气相沉积法(Laser Chemical Vapour Deposition)(LCVD) 是在真空室内放置基体,通入反应原料气体,在激光束作用下与基 体表面及其附近的气体发生化学反应,在基体表面形成沉积薄膜。 他具有以下几个优点:1、沉积温度低对于大多数材料可在500℃以下,甚至室温即可沉积成膜。对温度敏感的基体材料,如聚合物、 陶瓷、化合物半导体等,若用常规CVD可能发生熔化、开裂或分解。激光化学气相沉积由于基体温度低,减少了因温升引起的变形、应力、开裂、扩散和夹杂等弊病,在不高的沉积温度下,就可得到高 质量的薄膜和较高的沉积速度;2、局部选区精细定域沉积聚焦激光束在计算机控制下能准确选区定域沉积,获得直径在微米级的点和

宽度在微米级的线沉积,适宜于在微电子和微机械制造中应用;3、不需掩膜沉积此种沉积方式提高了激光能量利用率,可以采用直写方式沉积出设计的图案,凡激光光斑扫描过的轨迹上都形成沉积薄膜。该工艺适应性强,方便样机快速改型,制造形状不规则的零件,以及微电子器件的维修等;4、膜层纯度高,夹杂少,质量高。5、可用作成膜的材料范围广,几乎任何材料都可进行沉积。 二、激光热处理 激光热处理是20世纪7O年代以后迅速发展起来的一种高新技术,它是利用激光高能量密度的特点,把激光束作为热源对材料表面进行局部快速加热,实现相变硬化、表面改性处理等的理想工具。已有报道将激光用于高温陶瓷等的制备。由于激光与坯体无接触,没有外来污染,能瞬间达到高温,适合对高熔点的材料进行合成。同时,在烧结合成过程中,激光束能量密度高,合成速度快,有可能产生与一般加热处理不同的效果。然而激光热处理在催化剂的制备方面的应用却是一个新的研究方向。在催化剂制备中激光热处理方法可以代替高温焙烧处理催化剂前驱体,制备时间大大缩短,且干扰因素很少,是一种有一定优势的处理方法。但激光处理过大的功率、过慢的扫描速度会使催化剂晶粒增大、晶型过于完整,对催化剂活性不利。如果条件掌握适宜,与高温焙烧催化剂相比,激光处理得到的催化剂晶粒更小,晶相中易保留出现夹杂相,产生更多晶格缺陷,有利于活性的提高。 三、激光诱导腐蚀

激光技术在医学上的应用(一)

激光技术在医学上的应用(一) 摘要主要介绍了激光全息技术和C02医用激光的兴起和在医学领域的应用,从激光全息技术的原理到原先再现,都作了详细的说明。对C02医用激光器在实际工作中的具体应用和改进作了详细介绍。 关键词全息技术;全息照相术;全息再现;C02医用激光器 1激光全患技术 激光全息技术是20世纪60年代初兴起的一门技术。激光全息技术发展很快,已在生产和科研的许多领域中广泛应用。最先把激光全息技术应用于医学的是VanUgten,他于1966年在世界上首次摄得眼全息图,但限于当时的技术水平,再现像的分辨率较差。以后各国科学家相继开始将激光全息技术应用于医学领域,从眼科扩展至胸外科、口腔科等。二次曝光的成功,促成了全息测量技术的发展,20世纪70年代出现的超声全息技术,将全息技术推进了一大步。由于超声可深入人体内部,因而超声全息可探测人体内部器官,如肠、胃、肝、胆及主胎儿等的生理异常,肢端和关节软组织的超声全息成像是极有价值的,超声全息还有希望应用于腱、肌肉和神经结构的显示。激光全息医学诊断术虽然产生的时间不长,但由于它具有种种优点,已越来越为人们所重视,并日益广泛地应用于临床。 1.1全患照相术 全息照相术与一般照相不同,照相是记录物体信息的一种技术,一般是将物体通过透镜成像在底片上,底片乳胶只记录光强(振幅),而不能记录相位,因而失掉了三维特征。而全息照相底片上不只记录光强(振幅),也记录相位(各点间的相互位相关系),也就是记录物的全部信息,所以称为全息。 全息照片最早是由英国汤姆逊-豪斯敦公司的:盖宝摄得。照片的实质是将来自物体的波前和另一个参考波(通常是平面波或球面波)相干涉,底片记录干涉条纹,将同样的参考波照射此底片时,可在相应位置重新出现三维物体。 由此可见,全息照相和一般照相具有相同之处,即同样是记录物体信息的一种手段,但又有所不同,其特点如下: (1)因为全息照相记录的是物体的光波,而不是物体的像,因而用这种底片来观察物体时,可以变换视点来改变观察方向,亦即可以从不同的位置来考察物体(而一般照相只是从照相位置观察物体,即在照相镜头处观察物体)。观察方向只受到照片尺寸大小的限制。 (2)全息照相不需要透镜,但需要一个参考波源,如果参考波和再现波采用不同的波长,那么还可以具有放大或缩小的功能。 (3)全息照相具有深度效应(体视效应)。如变换观察方向时,后面部分可被前面部分遮挡,远处物体随着观察者运动而近处的不动,闪光忽隐忽现等。 (4)普通照相底片能直接看出物体的形状,而全息照相由于在激光照射下,记录的是干涉图样,所以在普通光线下观察时,看不到什么物体,而只是灰色的一片,要想见到展现物,必须用再现光照射(目前已制出一种能在普通光照射下再现的全息照片)。 (5)全息片记录的是干涉条纹,对底片的分辨率要求较高(在参考光和物体之间夹角很小时,可采用分辨率略低些的底片)。因此,稍有振动,就会使照片模糊,故必须采取严格的防震措施。 (6)普通相正负片的结果正好相反,而在全息照片中,不论正片还是负片结果一样。 1.2全息技术在医学上的应用 眼全息照相实验装置简图。激光由半反镜分成两束,一束为球面波参考光,另一束通过纤维光束,以球状通过接触镜进入眼球,眼球各部分的反射光和慢射光由瞳孔中央部6mm直径处射出,经投影透镜作为物波记录在全息底版上,激光是氩离子激光器,λ=0.5145UmP=100mWt=10ms-30ms,眼底网膜上的光亮约为3×10-3J/cm2。重现象可观察

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