Реферат применение лазеров в медицине

Posted on by Марта

Для оптического пробоя не требуется поглощения квантов света веществом в обычном смысле, он наблюдается прозрачных средах, например в воздухе. Лазерная техника: учеб. Гигиена труда при использовании источников ионизирующих излучений в медицине. Существующие типы лазеров можно классифицировать по нескольким признакам. Интенсивность и продолжительность излучения света. Основными характеристиками лазера являются: длина волны, мощность и режим работы, который бывает непрерывным либо импульсным.

Технология лечебных процедур. Установки для дистанционной лучевой терапии. Применение изотопов в медицине. Средства защиты от ионизирующего излучения. Процесс получения и использования радионуклидов. Лечение бронхиальной астмы инфракрасным излучением. Искусственные источники ультрафиолетового УФ излучения в медицине. Озонные и безозонные бактерицидные лампы. Дезинфекция питьевой воды с помощью УФ-излучения. Рентгенодиагностика, устройство аппарата.

[TRANSLIT]

Змеиный яд, его физические и химические свойства, особенности применения в медицине. Получение пантов из пятнистого оленя.

Основные функции политики рефератКурсовая работа государственное регулирование финансов
Реферат на тему глаукомаРеферат на тему великая российская революция
Особенности учета нематериальных активов рефератРынок гостиничных услуг и его компоненты реферат

Основные свойства мускуса и амбры, специфика и сферы его применения. В результате коагуляции завариваются сосуды и останавливается кровотечение. Такой процесс называют фотоабляцией фотоудалением и используют для послойного удаления ткани. Это явление заключается в том, что из-за очень высокой напряженности электрического поля лазерного излучения сравнимой с напряженностью внутриатомных электрических полей материя ионизации, образуется плазма и генерируются механические ударные волны.

Для оптического пробоя не требуется поглощения квантов света веществом в обычном смысле, он наблюдается прозрачных средах, например в воздухе.

Реферат применение лазеров в медицине 1057

Современные направления медико-биологического применения лазеров могут быть разделены на две основные группы Первая — использование лазерного излучения в качестве инструмента исследования. В этом случае лазер играет роль уникального светового источника при спектральных исследованиях, лазерной микроскопии, голографии и др. Вторая группа — основные пути использования лазеров в качестве инструмента воздействия на биологические объекты.

Можно выделить три типа такого воздействия. Этому типу воздействия соответствует, в частности, применение лазеров в дерматологии и онкологии для облучения патологических тканевых образований, которое приводит к их коагуляции. Второй тип— рассечение тканей, реферат применение лазеров в медицине под влиянием излучения лазера непрерывного или частотно-периодического импульсы, следующие с большой частотой действия часть ткани испаряется и в ней возникает дефект.

Этому типу воздействия соответствует применение лазеров в хирургии. Третий тип — влияние на ткани и органы низкоэнергетического излучения единицы или десятки ватт на квадратный метробычно не вызывающего явных морфологических изменений, но приводящего к определенным биохимическим и физиологическим сдвигам в организме, т. К этому типу следует отнести применение гелий-неонового лазера с целью биостимуляции при вяло текущих раневых процессах, трофических язвах и др. Задача исследований механизма биологического действия лазерной радиации сводится к изучению тех процессов, которые лежат в реферат применение лазеров в медицине интегральных эффектов, вызываемых облучением: коагуляции тканей, их рассечения, биостимуляционных сдвигов в организме.

Принцип действия лазеров основан на квантово-механических процессах, протекающих в объеме рабочей среды излучателя, объяснение которым дает квантовая электроника — область физики, исследующая взаимодействие электромагнитного излучения с электронами, входящими в состав атомов и молекул рабочей среды.

Согласно принципам квантовой электроники любая атомная система в процессе своего внутреннего реферат применение лазеров в медицине находится в состояниях с определенными значениями энергии, называемых квантовыми, т. Набор этих значений энергии образует энергетический спектр атомной системы.

При отсутствии внешнего возбуждения атомная система стремится к состоянию, в котором ее внутренняя энергия минимальна. Этот процесс записывается в следующем виде:. Как правило, средняя продолжительность пребывания время жизни атома в возбужденном состоянии мала и возбужденный атом самопроизвольно спонтанно переходит в состояние с меньшей энергией, испуская при этом квант света фотон с энергией, определяемой по формуле 1.

При спонтанных переходах атомы испускают кванты света хаотически, не взаимосвязано. Они разлетаются равномерно во всех направлениях. Процесс спонтанных переходов наблюдается при свечении нагретых тел, например, ламп накаливания и др. Такое излучение немонохроматично.

При взаимодействии возбужденного атома с внешним излучением, частота которого соответствует частоте перехода атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей особенности учета нематериальных реферат, существует вероятность тем большая, чем выше интенсивность внешнего излучения перевода этим внешним излучением атома в состояние с меньшей энергией.

При этом атом излучает квант света, имеющий те же частоту vmn, фазу, направление распространения и поляризацию, что и вынуждающий этот переход квант света внешнего излучения. Такие переходы называются вынужденными индуцированными. Именно наличие вынужденного излучения обеспечивает возможность генерирования когерентного излучения в оптических квантовых генераторах-лазерах.

В естественных условиях на реферат применение лазеров в медицине высоком энергетическом уровне частиц меньше, чем на более низком для любого значения температуры. Поэтому для любого нагретого тела а — величина отрицательная и в соответствии с формулой 2 распространение света в веществе сопровождается его ослаблением.

Такое состояние вещества называют состоянием с инверсией населенности. В этом случае распространение света через вещество сопровождается его усилением за счет энергии возбужденных атомов. Таким образом, для процесса усиления излучения необходимо обеспечить превышение населенности верхнего уровня перехода над нижним. Для создания инверсии населенности применяют различные способы, заключающиеся в использовании внешнего источника возбуждения.

Применение лазера в медицине

Атомную систему с инверсией населенности принято называть активной средой. Для получения генерации излучения необходимо решить проблему обратной связи. Активную среду помещают в оптический резонатор, который в наиболее простом случае представляет собой два взаимно параллельных плоских зеркала, ограничивающих с двух противоположных сторон активную среду.

При этом одно из зеркал резонатора частично пропускает излучение генерации и через него осуществляется вывод излучения из резонатора, а другое зеркало полностью отражает падающее на него излучение. Процесс развития генерации в резонаторе представляется в следующем виде. После создания реферат источником возбуждения в рабочей среде инверсии населенности участвовать в развитии процесса генерации будет только то излучение, которое распространяется вдоль оси резонатора.

Это излучение, достигнув поверхности полностью отражающего зеркала резонатора и отразившись от него, снова попадает в активную среду и, распространяясь в ней, за счет вынужденных переходов усиливается. Отразившись от частично отражающего зеркала резонатора, часть усиленного излучения возвращается в активную среду и снова усиливается, а часть излучения выходит из резонатора. Далее указанные процессы повторяются многократно, пока существует внешний источник возбуждения атомной системы.

Для того чтобы процесс генерации излучения был устойчивым, необходимо, чтобы усиление излучения в активной среде за организация прямых продаж проход в резонаторе было равно или больше полных потерь излучения на том же пути. В полные потери входят потери в активной среде и то излучение, которое выводится из резонатора через частично отражающее зеркало. Пропущенное частично отражающим зеркалом лазерное излучение выходит за пределы резонатора применение лазеров внешнее пространство в виде светового пучка с высокой степенью направленности, что обусловлено тем, что в активной среде усиливается в основном излучение, направление распространения которого совпадает с осью резонатора рис.

В современных лазерах угол расхождения 9 лазерного пучка может достигать дифракционного предела и составлять по порядку величин от нескольких угловых секунд до десятков угловых минут. Мощность лазерного излучения, снимаемая с единицы объема активной среды, в конечном счете определяется мощностью внешнего источника возбуждения, подводимой к единице объема активной среды.

Максимальная полная мощность энергия лазерного излучения в медицине широких пределах пропорциональна объему активной среды и максимальной мощности энергии источника внешнего возбуждения накачки. Основными особенностями лазерного излучения, делающими его перспективным для применения в различных областях медицины, являются высокие направленность, монохроматичность и энергоемкость.

Высокая направленность лазерного излучения характеризуется тем, что угловое расхождение его пучка в свободном медицине достигает величин, измеряемых десятками угловых секунд. Благодаря этому возможна передача лазерного излучения в пучке на значительные расстояния без существенного увеличения его диаметра.

Лазеры в медицине

Высокие монохроматичность и направленность как импульсного, так и непрерывного лазерного излучения позволяют фокусировать его в пятна, соизмеримые с длиной волны излучения самого лазера. Столь острая фокусировка делает возможным облучение медико-биологических объектов на клеточном уровне. Кроме того, такая фокусировка позволяет получать требуемый лечебный эффект при небольших энергиях лазерного излучения.

Последнее особенно важно при использовании лазерного излучения для обработки биообъектов, чувствительных к свету. Использование острой фокусировки при больших мощностях и энергиях облучения позволяет осуществлять испарение и разрез биоткани, что и обусловило применение лазера в хирургии. Логин: Пароль: Забыли пароль?

Email: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Добавил: Vagner Опубликованный материал нарушает ваши авторские права?

Реферат применение лазеров в медицине 7778

Сообщите. Пермский государственный медицинский университет. Длины волн излучения CO 2 -лазера находятся в диапазоне мкм ИК-диапазон и попадают в окно прозрачности атмосферы. Поэтому излучение CO 2 -лазера удобно для интенсивного воздействия на вещество. Кроме того, в диапазон длин излучения CO 2 -лазера попадают резонансные частоты поглощения многих молекул. На рисунке 1 показаны нижние колебательные уровни основного электронного состояния вместе с условным представлением формы колебаний молекулы CO 2.

Цикл лазерной накачки CO 2 -лазера в стационарных условиях выглядит следующим образом. Электроны плазмы тлеющего разряда возбуждают молекулы азота, которые передают энергию возбуждения несимметричному валентному колебанию молекул CO 2 реферат применение лазеров в медицине, обладающему большим временем жизни и являющемуся верхним лазерным уровнем.

Нижним лазерным уровнем обычно является первый возбужденный уровень симметричного валентного колебания, сильно связанный резонансом Ферми с деформационным колебанием и поэтому быстро релаксирующий вместе с этим колебанием в столкновениях с гелием. Очевидно, что тот же канал релаксации эффективен в том случае, когда нижним лазерным уровнем является второй возбужденный уровень деформационной моды.

Таким образом, CO 2 -лазер — это лазер на смеси углекислого газа, азота и гелия, где CO 2 обеспечивает излучение, N 2 — накачку верхнего уровня, реферат применение лазеров в медицине He — опустошение нижнего уровня. CO 2 -лазеры средней мощности десятки — сотни ватт конструируются отдельно в виде относительно длинных труб с продольным разрядом и продольной прокачкой газа. Типичная конструкция такого лазера показана на рисунке 2.

Здесь 1 — разрядная трубка, 2 — кольцевые электроды, 3 — медленное обновление среды, 4 — разрядная плазма, 5 — внешняя трубка, 6 — охлаждающая проточная вода, 7,8 — резонатор. Продольная прокачка служит для удаления продуктов диссоциации газовой смеси в разряде. Охлаждение рабочего газа в таких системах происходит за счет диффузии на охлаждаемую снаружи стенку разрядной трубки.

Существенной является теплопроводность материала стенки. С этой точки зрения целесообразно применение труб из корундовой Al 2 O 3 или бериллиевой BeO керамик. Электроды делают кольцевыми, не загораживающими путь к излучению.

Джоулево тепло выносится теплопроводностью к стенкам трубки, то есть используется диффузионное охлаждение. Альтернативой диффузионному служит конвекционное охлаждение.

Рабочий газ с большой скоростью продувают через область разряда, и джоулево тепло выносится разрядом. Применение быстрой прокачки позволяет поднять плотности энерговыделения и энергосъема.

Энергии двух первых возбужденных метастабильных уровней гелия рисунок 3 довольно точно совпадают с энергиями уровней 3 s и 2 s неона. Состояние среды, в котором хотя бы для двух энергетических уровней оказывается, что число частиц с большей энергией превосходит число частиц с меньше энергией, называется состоянием с инверсной населенностью уровней, а среда — активной.

Режущее действие сфокусированного лазерного пучка основано на взрывном испарении внутри- и внеклеточной воды в области фокусировки, благодаря чему разрушается структура материала. Разрушение ткани приводит к характерной форме краев раны.

Дальнейшее повышение температуры приводит к удалению материала путем обугливания или испарения ткани. Хирургические устройства на основе CO 2 -лазера в настоящее время предлагаются в достаточно широком ассортименте. Наведение лазерного луча в большинстве случаев осуществляется с помощью системы шарнирно установленных зеркал манипулятораоканчивающейся инструментом со встроенной фокусирующей оптикой, которым хирург манипулирует в оперируемой области.

В гелий-неоновом лазере рабочим веществом являются нейтральные атомы неона. Возбуждение осуществляется электрическим разрядом.

[TRANSLIT]

В чистом неоне создать инверсию в непрерывном режиме трудно. Эта трудность, носящая достаточно общий для многих случаев характер, обходится введением в разряд дополнительного газа реферат применение лазеров в медицине гелия, выполняющего функцию донора энергии возбуждения.

Энергии двух первых возбужденных метастабильных уровней гелия рисунок 3 довольно точно совпадают с энергиями уровней 3 s и 2 s неона. Поэтому хорошо реализуются условия резонансной передачи возбуждения по схеме. Опустошение нижних лазерных уровней происходит в столкновительных процессах, в том числе и в соударениях со стенками газоразрядной трубки.

Возбуждение атомов гелия и неона происходит в слаботочном тлеющем разряде рисунок 4. В лазерах непрерывного действия на нейтральных атомах или молекулах для создания активной среды чаще всего используется слабоионизированная плазма положительного столба тлеющего разряда. Напряженность продольного электрического поля такова, что число возникающих на единичном отрезке разрядного промежутка электронов и ионов компенсирует потери заряженных частиц при их реферат применение лазеров в медицине к стенкам газоразрядной трубки.

Тогда положительных столб разряда стационарен и однороден. Электронная температура определяется произведением давления газа на внутренний диаметр трубки. При малых электронная температура велика, при больших — низка. Постоянство величины определяет условия подобия разрядов. При постоянной плотности числа электронов условия и параметры разрядов будут неизменны, если неизменно произведение.

Сколько стоит написать твою работу?

Плотность числа электронов в слабоионизированной плазме положительного столба пропорциональна плотности тока. Для гелий-неонового лазера оптимальные значенияравно как и парциальный состав газовой смеси, несколько отличны для различных спектральных областей генерации.

Характерными значениями мощности излучения гелий-неоновых лазеров следует считать десятки милливатт в областях 0,63 и 1,15 мкм и сотни в области 3,39 мкм. Срок службы лазеров ограничивается процессами в разряде и исчисляется годами. С течением времени в разряде происходит нарушение состава газа. Наибольшая кратковременная стабильность, простота и надежность конструкции гелий-неонового лазера достигаются при установке зеркал резонатора внутрь разрядной трубки.

Однако при таком расположении зеркала сравнительно быстро выходят из строя за счет бомбардировки заряженными реферат применение лазеров в медицине плазмы разряда. Поэтому наибольшее распространение получила конструкция, в которой газоразрядная трубка помещается внутрь резонатора рисунок 5а ее торцы снабжаются окнами, расположенными под углом Брюстера к оптической оси, обеспечивая тем самым линейную поляризацию излучения.

Такое расположение реферат применение лазеров в медицине целый ряд преимуществ — упрощается юстировка зеркал резонатора, увеличивается срок службы газоразрядной трубки и зеркал, облегчается их смена, появляется возможность управления резонатором и применения дисперсионного резонатора, выделения мод и т.

Переключение между полосами генерации рисунок 6 в перестраиваемом гелий-неоновом лазере обычно обеспечивается за счет введения призмы, а для тонкой перестройкой линии генерации обычно используется дифракционная решетка. Трехвалентный ион неодима легко активирует многие матрицы. Эти полосы образованы рядом перекрывающихся возбужденных состояний, их положения и ширины несколько меняются от матрицы к матрице. Достоинством кристаллов ИАГ является наличие интенсивной красной линии поглощения.

Температура затравки несколько ниже температуры расплава, и при вытягивании расплав постепенно кристаллизуется на поверхности затравки. Кристаллографическая ориентировка закристаллизовавшегося расплава воспроизводит ориентировку затравки.

Применение лазеров в косметологии. CO2, Диодные, Неодимовые лазеры.

Как только кристалл реферат применение лазеров в медицине нужной длины его медленно остужают для предотвращения разрушения из-за термических напряжений. Процесс роста занимает от 4 до 6 недель и проходит под компьютерным управлением. Неодимовые лазеры работают в широком диапазоне режимов генерации, от непрерывного до существенно импульсного с длительностью, достигающей фемтосекунд.

Последняя достигается методом синхронизации мод в широкой линии усиления, характерной для лазерных стекол. При создании неодимовых, как, впрочем, и рубиновых, лазеров реализованы все характерные методы управления параметрами лазерного излучения, разработанные квантовой электроникой. В дополнение к так называемой свободной генерации, продолжающейся в течение практически всего времени существования импульса накачки, широкое распространение получили режимы включаемой модулированной добротности и синхронизации самосинхронизации мод.

Лазеры в медицине 1 VID 20171011 150852 shkolaposv.ru

В режиме свободной генерации длительность импульсов излучения составляет 0,1…10 мс, энергия излучения в схемах усиления мощности составляет около 10 пс при использовании для модуляции добротности электрооптических устройств. Дальнейшее укорочение импульсов генерации достигается применением просветляющихся фильтров как для модуляции добротности 0,1…10 реферат применение лазеров в медицинетак и для синхронизации мод 1…10 пс.

При воздействии интенсивного излучения Nd-ИАГ-лазера на биологическую ткань образуются достаточно глубокие некрозы коагуляционный очаг. Эффект удаления ткани и тем самым режущее действие, незначительны по сравнению с действием CO 2 -лазера. Поэтому Nd-ИАГ-лазер применяется преимущественно для коагуляции кровотечения и для некротизирования патологически измененных областей ткани почти во всех областях хирургии.

Кроме того, хорошее здоровье — залог нормального психоэмоционального состояния, а значит, и хорошей работоспособности. Зуева Т. Основными характеристиками лазера являются: длина волны, мощность и режим работы, который бывает непрерывным либо импульсным. Электроды делают кольцевыми, не загораживающими путь к излучению.

Поскольку к тому применение передача излучения возможна через гибкие оптические кабели, то открываются перспективы применения Nd-ИАГ-лазера в полостях тела. Полупроводниковые лазеры испускают в УФ- видимом или ИК-диапазонах 0,32…32 мкм когерентное излучение; в качестве активной среды применяются полупроводниковые кристаллы. Для этого подбираются длительность и мощность импульсов, определенная длина волны.

Этим объясняется сложность лазеров и довольно высокая стоимость лазерных технологий. Сегодня изучение свойств лазеров продолжается и лазерная медицина развивается все более быстрыми темпами.

Применение лазера в медицине Прогресс реферат не мог не отразиться на медицине. Современные лазерные медицине, используемые в медицине, теперь знакомы каждому, они эффективны и потому пользуются большой популярностью.

Сегодня лазер позволяет решить множество даже самых сложных задач. Для любой сферы медицины Каждый год в нашей стране появляются и тестируются новые лазерные приборы и установки, медицина с использованием лазера набирает обороты. Свойства лазеров Терапия.

  • Генерация лазерного излучения.
  • Средства защиты от ионизирующего излучения.
  • Развитие лазерной медицины идет по трем основным ветвям: лазерная хирургия, лазерная терапия и лазерная диагностика.
  • Обычно этот лазер излучает на длинах волн 0, мкм и 0, мкм, а также в ультрафиолете на длинах волн 0, мкм и 0, мкм.

Выделенный текст будет немедленно отослан редактору. Оцените публикацию Текущее значение 4.

0 comments