Подписывайтесь на Газету.Ru в Telegram Публикуем там только самое важное и интересное!
Новые комментарии +

Физики создали прототип дешевого и надежного лазерного скальпеля на основе керамики

Российские ученые создали новый компактный и мощный лазер на основе керамики – это устройство может использоваться в качестве малотравматичного и дешевого лазерного скальпеля для хирургических операций, а также для резки и гравировки композитных материалов. Результаты работы опубликованы в журнале Optics Letters.

На сегодняшний день лазеры используются повсеместно: в бытовых электронных устройствах, медицине, металлургии, метрологии, метеорологии и многих других областях. Лазерный луч возникает за счет эффекта вынужденного излучения в так называемой активной среде, роль которой могут играть газы, жидкости, кристаллы или стекла. От параметров активной среды зависит длина волны лазера, эффективность преобразования энергии в излучение.

Иван Обронов, научный сотрудник МФТИ, и его коллеги из Института прикладной физики РАН и компании «ИРЭ-Полюс» в качестве активной среды лазера использовали керамику, полученную из соединений редкоземельных элементов – оксида лютеция с добавлением ионов тулия. Именно ионы тулия и обеспечивали способность керамики генерировать лазерное излучение.

«Керамика – перспективный тип среды для лазеров, поскольку ее получают спеканием порошков в поликристаллическую массу. В производстве она дешевле и проще, чем монокристаллы, что крайне важно для массового внедрения. Кроме того, химический состав керамики легко менять, меняя и свойства лазера», — поясняет Обронов.

Созданный учеными лазер преобразует энергию в излучение с эффективностью более 50%, притом что другие варианты твердотельных лазеров имеют эффективность в среднем около 20%, и генерирует инфракрасное излучение с длиной волны около 2 микронов (1966 и 2064 нанометров). Именно длина волны делает этот лазер незаменимым для медицинских целей.

«Излучение наиболее распространенных инфракрасных лазеров — с длиной волны около 1 микрона — имеет малое поглощение и очень глубоко проникает в биоткани, что приводит к коагуляции (слипанию мелких частей, например свертыванию крови) и появлению значительных областей «омертвевшей» ткани. Хирургический скальпель должен «работать» на строго определенную глубину, поэтому используются двухмикронные лазеры, которые не повреждают нижележащие ткани», — говорит Обронов.

Еще одно потенциальное применение керамических лазеров – композитная промышленность. Широко распространенные одномикронные лазеры хорошо режут металл, но полимеры для них практически прозрачны. Двухмикронный керамический лазер, в отличие от них, может эффективно резать и гравировать пластик, например композитные материалы.

Новости и материалы
Для Lada запатентованы фары новой формы
В Белоруссии сообщили о прибытии партии ракетных комплексов «Тор-М2» из РФ
Появились новые высококачественные снимки Солнца
Президент Израиля назвал решение МУС «черным днем» для правосудия
Участник СВО возглавил Дагестанские Огни
Вучич рассказал, что нужно Украине и России
Володин заявил о необходимости анализа региональных практик в сфере миграции
В РФ украинского агента приговорили к 15-летнему сроку по делу о поджоге железной дороги
ФСБ устроила обыски в доме главы МВД Таганрога
Игорь Крутой получил орден «За заслуги перед Отечеством»
В российском детском саду провалился пол, есть пострадавшие
Лицо мужчины опухло в несколько раз из-за дантиста, случайно воткнувшего иглу в его десну
Блиновская перед задержанием предложила всем своим сотрудникам уволиться
Исполнивший роль Бэтмена Паттинсон сыграет в новом фильме Нолана
Взрослые фанаты «Спартака» напали на школьника, возвращавшегося с матча
Россиянам рассказали, можно ли продать квартиру без присутствия хозяина
Силовики проводят обыски в офисе Zenden
Силы ПВО Польши вернулись к штатной работе
Все новости