Биофизические основы действия монохроматического когерентного излучения
Оптический квантовый генератор — это физический прибор, позволяющий с помощью специального устройства излучать параллельные пучки однородного света высокой интенсивности. В медицинской практике применяются чаще всего газовые лазеры, к основным элементам которых относятся газоразрядная трубка, содержащая активное (рабочее) вещество в виде газа или смеси газов (гелий, неон, углекислый газ и др.); система зеркал, образующая оптический резонатор; блок питания, обеспечивающий зажигание и поддержание разряда в трубке. Активным (рабочим) веществом в гелий-неоновом лазере является неон. Его атомы возбуждаются при столкновениях с электронами и возбужденными атомами гелия. Происходит накопление световой энергии активной средой и последующее высвобождение ее в виде светового пучка с чрезвычайно высокой монохроматичностью (наличием лучей только одной длины волны). Световое излучение лазера обладает также острой направленностью, когерентностью (постоянным по времени соотношением между фазами световых волн), обусловливающей распространение световой волны в пространстве с очень малым углом расхождения. Несфокусированный луч лазера имеет обычно ширину 1—2 см, а сфокусированный — до 0,01 мм и меньше. Благодаря этому имеется возможность концентрировать очень большую световую энергию на площади в несколько микрометров и получать при этом чрезвычайно высокие температуры.
В настоящее время разработаны и используются твердотельные, газовые, жидкостные, полупроводниковые и другие типы лазеров. В зависимости от особенностей конструкции и характера активного вещества лазеры указанных типов работают в импульсном или непрерывном режимах, давая излучение в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой частях спектра с длиной волны от 0,3 до 300 мкм.
Интенсивность излучения лазеров оценивается по величине энергии импульса, приходящейся на единицу площади (1 см2), и выражается в джоулях (Дж/см2), а для лазеров непрерывного действия — в ваттах (Вт/см2).
В механизме действия лучей лазера на биологические объекты, в том числе и на клетки, ткани и органы человеческого тела, лежит кратковременное воздействие светового луча большой мощности, проникающего на глубину до 4 см. Вследствие поглощения энергии излучения ОКГ клетками и тканями в них возникают своеобразные изменения, напоминающие термические ожоги различной степени тяжести. Кроме термического действия, важную роль играет механический эффект лазерных излучений, обусловленный мгновенным превращением твердых и жидких веществ в газообразное состояние и резким повышением внутриклеточного (внутритканевого) давления. При этом в окружающих участках тканей возникают упругие колебания типа ультразвуковых или типа «ударной волны».
Страницы: 1 2