Лазер как работает – Лазер — Википедия

КАК РАБОТАЕТ ЛАЗЕР | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Принципиальная схема твердотельного импульсного лазера весьма проста (1). Активная среда — вещество, в котором возникает излучение (кристаллы рубина, алюмо-иттриевого граната, стекло с примесью неодима и другие материалы), — имеет форму цилиндра или стержня. Его помещают в резонатор в виде двух параллельных зеркал — полупрозрачного переднего и «глухого», непрозрачного, заднего. Возле активной среды смонтирована система накачки — импульсная лампа, которую вместе со стержнем окружает зеркало, фокусирующее свет на активной среде (им нередко служит кварцевый цилиндр, покрытый слоем металла).

Активная среда «сконструирована» таким образом, что ее атомы имеют как минимум три энергетических уровня (2). В нормальном состоянии все они находятся на уровне с наименьшей энергией Е0. Когда загорается лампа, энергия ее света поглощается атомами и переводит их из низшего энергетического состояния на более высокий уровень Е2, откуда они незамедлительно опускаются на уровень Е1. На этом — возбужденном — уровне атомы могут находиться достаточно долго (по квантовым масштабам, разумеется). Наличие такого уровня (он называется метастабильным) — необходимое условие получения лазерного импульса. С этого уровня атом возвращается в исходное состояние, излучая фотон. Причем каждый фотон, пролетая мимо возбужденного атома, заставляет его излучать тоже. Отражаясь в зеркалах резонатора, фотоны многократно проходят активную среду (добротность резонатора чрезвычайно велика: его зеркала поглощают только один фотон из миллиона) и вырываются наружу через полупрозрачное зеркало в виде светового импульса. Но лампа горит долго (опять-таки по квантовым масштабам), и атомы среды за это время успевают много раз «сбросить» энергию. Поэтому лазерная вспышка при внимательном рассмотрении выглядит как «гребенка» из десятков и сотен очень коротких импульсов, а сам такой режим называется «пичковым» (3).

Если же в резонатор поместить затвор, перекрывающий путь фотонам, его добротность упадет до нуля, и вся энергия лампы накачки станет уходить на возбуждение атомов активной среды. Затвор откроется, когда свечение лампы накачки и, следовательно, количество возбужденных атомов достигнут максимума. Тогда добротность резонатора мгновенно возрастет до максимума, и вся накопленная энергия «выплеснется» в виде очень короткого импульса огромной мощности. Этот вариант работы лазера именуется режимом модуляции добротности или «гигантского импульса» (4).

www.nkj.ru

Как работают лазеры | BroDude.ru

Лазеры используют везде: от кабинета стоматолога до научно-фантастических фильмов. Но как они работают? Почему лазерные указки настолько отличаются от обычного фонарика? Почему из лазера можно создать сокрушительное оружие? И почему лазерные мечи еще не так опасны, как их стальные собратья? Поговорим о природе лазера и будем надеется, что после прочтения ты станешь чуточку умнее.

Лазеры — это…

Лазеры — это такого рода обыденность, которой до сих пор удивляешься. Их используют каждый день в стоматологии, тату-салонах, печати и при воспроизведении CD-проигрывателей (помнишь их?). Но они также всплывают в фантастических фильмах, поражая нас видом лазерных мечей или лазерных бластеров. Мы постоянно ожидаем от них чего-то нового. Надеемся, что появится новый тип оружия и все будут такие: «пиу-пиу-пиу!». Но что мы действительно знаем о лазерах? Считается, что лазер — это такая форма света. Но ведь это не совсем так. Он обладает свойствами монохроматичности и когерентности, которые позволяют использовать технологию лазера в уникальнейших случаях. Обычные лампочки и фонарики заметно проигрывают лазерам на этом поле брани.

Строение атома

Чтобы понять, как работают лазеры, мы должны сначала взглянуть на атом. Всё, с чем ты взаимодействуешь: стул, на котором сидишь, воздух, которым дышишь, даже наши тела — всё состоит из маленьких частиц, называемых атомами. Если посмотреть на периодическую таблицу элементов, то мы увидим около ста различных видов атомов, которые существуют сегодня. Различные материалы состоят из разных комбинаций этих элементов.


Каждый атом содержит ядро (которое состоит из протонов и нейтронов) и набор электронов, которые постоянно находятся в движении по орбите ядра. Атомы имеют постоянную энергию, которая не нуждается в подзарядке со стороны. Электроны, которые находятся ближе к ядру, могут подвергнуться стимулированию, что приведет к «возбужденному» состоянию атома (звучит как эротика 70-х, но это физика).

Благодаря квантовой механике мы знаем, что такой атом не может путешествовать в дискретные, четко определенные орбиты. Но если взять энергию в виде света или тепла, то он легко может трансформироваться в более высокое энергетическое состояние. Когда все эти перевозбужденные электроны решат отдохнуть, то они могут воссоединиться со своими соседями в нижних энергетических уровнях атома, чтобы выделить энергию в виде фотонов и лучей света. Разница между начальной и конечной орбитой электронов определяет высвобождающуюся энергию фотона, которая, в свою очередь, определит длину волны и цвет излучаемого света.

Что такое лазер и как он работает?

Если ты не сидел на последней парте на уроках физики, то должен помнить, что слово «лазер» является акронимом, который расшифровывается как: «усиление света посредством вынужденного излучения». Ключевое слово в этой расшифровке — «вынужденного». Это отличает лазеры от более простых форм света. Когда ты включаешь обычный фонарик, то свет проходил по случайным траекториям во всех направлениях, в результате чего он рассеивается и становится относительно слабым. А теперь возьмем лазер, свет которого «вынужденный» и «согласованный» — фотоны двигаются в унисон и в одном направлении. В итоге мы получаем более узкий, но более интенсивный луч света.

Но как заставить фотоны соблюдать такие строгие правила?

Давай вернемся к нашей картине атома. Когда электрон переходит из возбужденного энергетического состояния в состояние покоя, выпущенный фотон имеет определенное количество энергии. Энергия фотона равна разнице энергии основного и возбужденного состояния атома. Если недавно выпущенный фотон сталкивается с другим электроном, который находится в таком же возбужденном энергетическом состоянии, то он (электрон) приобретает свойство фотона — его энергию (цвет) и фазу (относительное положение).

Если у тебя есть достаточное количество электронов, которые находятся в возбужденном состоянии, то первый фотон может запустить цепную реакцию стимулированного излучения. Если фотонов будет больше, то электроны начнут двигаться обратно в свои привычные энергетические состояния, чем выпустят на свободу новые фотоны, которые, в свою очередь, стимулируют выбросить ещё больше фотонов. В итоге этот излучаемый свет будет иметь постоянную энергию и постоянную длину волны. Свет такой волны называется монохроматическим.

То есть цепная реакция фотонов — это и есть то, на чем работают лазеры. Причем накачка электронами происходит с помощью мощной вспышки света или электрического импульса. Как только первые фотоны выпускаются наружу, лазеры, благодаря двум зеркалам, отражают эти фотоны, что стимулирует движение света туда и обратно через рабочее тело. В общем, в лазере происходит настоящая оргия фотонов.

Лазерные опорные звезды

Целенаправленный характер лазеров делает их идеальными инструментами для резки, когда нужны точные, прямые линии. Это требование часто вступает в игру, когда речь идет о человеческом теле, будь то срез роговицы для улучшения зрения, удаление татуировки или корректировка сколотого зуба.


Однако самое крутое использование лазера мы наблюдаем в астрономии. Когда астрономы смотрят на далекий объект, например, на звезду через телескопы, то свет, который мы видим, искажается, проходя через неспокойную атмосферу Земли. Порой данные настолько трудно расшифровать, что невозможно определить является ли искажение свойством звезды или это просто эффект от просмотра через земную атмосферу.

Одним из способов обойти эту проблему является методика адаптивной оптики: астрономы наблюдают за объектом изучения, и в то же время отмечают очень яркий объект, как правило, ближайшую к нам звезду. Поскольку ученые уже знают, что можно ожидать от объекта сравнения, они смотрят на изображение, которое они на самом деле видят, исключая все атмосферные погрешности. Полученная атмосферная модель затем используется для адаптации оптики телескопа в режиме реального времени, чтобы компенсировать влияние атмосферы при наблюдении цели.

Но в этом методе есть большая проблема. Не всегда под рукой хороший и яркий объект сравнения. Когда на небе нет ничего подходящего, то астрономы создают свою собственную «звезду» с помощью лазерного луча, запущенного прямо в небо. То есть, сегодня ученые могут создать лазерную опорную звезду в любом месте, где это необходимо. Просто вообрази себе это — гораздо круче любого светового меча, разве нет?

По материалам доктора Сабрины Стирвольт

brodude.ru

Как работает лазер? | New-Best.com Самый простой поиск ответов на наилучшие вопросы


Лазер (англ. laser, сокр. от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — «Усиление света при помощи принужденного излучения») — устройство, использующее квантовомеханический эффект принужденного (стимулированного) излучения для сотворения когерентного потока света. Луч лазера может быть непрерывным, с неизменной амплитудой, либо импульсным, достигающим экстремально огромных пиковых мощностей. В почти всех конструкциях рабочий элемент лазера употребляется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Усиленный сигнал с ювелирной точностью совпадает с начальным по длине волны, фазе и поляризации, что очень принципиально в устройствах оптической связи.

Обыденные источники света, такие как лампа накаливания, источают свет в различных направлениях с широким спектром длин волн. Большая часть из их также некогерентны, другими словами фаза излучаемой ими электрической волны подвержена случайным флуктуациям. Излучение обыденного источника не может, в отсутствие внедрения особых мер, дать устойчивую интерференционную картину. Не считая того, излучение нелазерных источников обычно не обладает фиксированной поляризацией. Напротив, излучение лазера монохроматично и когерентно, другими словами имеет постоянную длину волны и прогнозируемую фазу, также отлично определённую поляризацию.

С иной стороны, некие типы лазеров, к примеру жидкостные лазеры на смесях красителей либо полихроматические твердотельные лазеры, могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном спектре; это свойство делает вероятной генерацию сверхкоротких импульсов порядка нескольких фемтосекунд (10-15 с) при помощи синхронизации мод.

Лазеры сделаны на стыке 2-ух наук — квантовой механики и термодинамики, однако, практически, многие типы лазеров были сделаны способом проб и ошибок.

1-ый работающий лазер был изготовлен Теодором Майманом в 1960 году в исследовательской лаборатории компании Хьюза (Hughes Aircraft), которая находилась в Малибу, штат Калифорния с привлечением групп Таунса из Колумбийского Института и Шалоу из компании Bell laboratories. Майман использовал рубиновый стержень с импульсной накачкой, который давал красноватое излучение с длиной волны 694 нанометра. Приблизительно тогда же иранский физик Али Яван представил газовый лазер. Позже за свою работу он получил премию имени Альберта Эйнштейна.

Основная мысль работы лазера заключается в инверсии электрической населённости путём «накачки» рабочего тела энергией, подводящейся к нему, к примеру, в виде световых либо электронных импульсов. Рабочее тело помещается в оптический резонатор, при циркуляции волны в каком её энергия экспоненциально растет благодаря механизму принужденного излучения. При всем этом энергия накачки должна превосходить определённый порог, по другому утраты в резонаторе будут превосходить усиление и выходная мощность будет очень мала.

Гелий-неоновый лазер. Светящийся луч в центре — это не фактически лазерный луч, а электронный разряд, порождающий свечение, подобно тому, как это происходит в неоновых лампах. Луч проецируется на экран справа в виде светящейся красноватой точки.

Инверсия электрической населённости также лежит в базе работы мазеров, которые принципно похожи на лазеры, однако работают в микроволновом спектре. 1-ые мазеры были изготовлены в 1953-1954 гг. Н. Г. Басовым, А.М. Прохоровым, также независимо от их американцем Ч. Таунсом и его сотрудниками. В отличие от квантовых генераторов Басова и Прохорова, которые отыскали выход в использовании более чем 2-ух энергетических уровней, мазер Таунса не имел возможность работать в неизменном режиме. В 1964 году Басов, Прохоров и Таунс получили Нобелевскую премию по физике «За основополагающую работу в области квантовой электроники, позволившую сделать генераторы и усилители, основанные на принципе мазера и лазера».

Излучение лазера может быть так массивным, что им есть возможность резать сталь и другие металлы. Невзирая на то, что луч лазера есть возможность сфокусировать в очень небольшую точку, она всегда будет иметь конечный ненулевой размер вследствие дифракции. С иной стороны, размер сфокусированного лазерного луча всегда будет существенно меньше луча, сделанного хоть каким другим методом. К примеру, луч маленького лабораторного гелий-неонового лазера разойдётся всего приблизительно на 1,5 километра на расстоянии от Земли до Луны. Естественно, некие лазеры, отдельно полупроводниковые, благодаря малым размерам, делают очень расходящийся луч. Но эту делему есть возможность решить применением линз.

Первоисточники:

  • ru.wikipedia.org — определение лазера;
  • nkj.ru — механизм работы лазера.
  • Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru




    new-best.com

    Принцип работы и устройство лазеров

    Принцип работы и устройство лазеров

    Сталкиваясь с микросистемой, квант света возбуждает атомы и молекулы, отдавая им свою энергию. Наиболее сильное (резонансное) взаимодействие происходит тогда, когда частота колебаний кванта света совпадает с одной из собственных частот колебаний электронов микросистемы. При этом атомы и молекулы, находясь в возбужденном состоянии, становятся вторичными излучателями квантов.

    Лазерное излучение характеризуется следующими особенностями:

    1. узконаправленностью, которая обусловлена тем, что испускаются лишь волны, многократно отраженные от стенок резонатора и не испытавшие существенного отклонения от оптической оси:

    2. монохроматичностью (степенью близости колебаний к идеальным колебаниям), которая обусловлена тем, что выходное излучение является следствием резонансного процесса, связанного с переходом частиц с одного какого-либо энергетического уровня;

    3. значительной выходной мощностью, т.к. в излучении участвует практически одновременно большое количество возбужденных частиц, а совпадение фаз отдельных колебаний приводит к значительному увеличению амплитуды выходной волны;

    4. когерентностью пространственной (понятие, характеризующее постоянство или изменение по определенному закону основных характеристик волны –амплитуды, частоты, фазы, поляризации — в пространстве) поскольку все волновые фронты плоские и перпендикулярны направлению распределения волн;

    5. когерентностью временной, поскольку излучение монохроматично и имеется строгое фазовое соответствие между волнами, испускаемыми в разные интервалы времени.

    Процесс лазерного излучения

    Процесс вынужденного испускания является основой лазерного усиления. Чтобы использовать этот процесс, необходимо электрон, например, в атоме (ионе, молекуле, твердом теле) перевести с более низкого на более высокий энергетический уровень. Чтобы практически реализовать процесс лазерного усиления, указанное состояние необходимо обеспечить не только у отдельного атома, но и у целого ансамбля атомов. Число атомов, занимающих более высокий верхний лазерный уровень должно быть всегда больше заселенности низкого лазерного уровня. Это явление называют инверсией населенности.

    Облучение светом (оптическая накачка) системы только с двумя энергетическими уровнями даже при значительной интенсивности накачки дает одинаковую населенность обоих уровней. Причина заключается в том, что большая интенсивность облучения кроме поглощения, т.е. заселение верхнего энергетического уровня, приводит также ко многим эмиссиям, т.е. к снижению населенности верхнего уровня. Таким образом, с помощью оптической накачки двухуровневой системе нельзя произвести инверсию населенности. По-другому обстоит дело в системах с тремя и большим числом уровней.

    Система с тремя уровнями

    Если в системе с тремя энергетическими уровнями производится закачка с уровня 1 на уровень 3, то при спонтанной эмиссии, т.е. распаде верхнего уровня, может быть населен уровень 2. Если это долгоживущий уровень, то со временем величина его населенности увеличивается.

    Рис. 2. В трехуровневой лазерной системе при очень интенсивной накачке с уровня 1 на уровень 3 можно получить на уровне 2 более высокую населенность, чем на уровне 1.

    При очень большой накачке населенность этого второго уровни может быть, по крайней мере, на короткое время, выше, чем населенность нижнего лазерного уровня (основное состояние).

    Однако когда лазер начнет работать, инверсия населенности быстро уменьшится. Мощность накачки тогда оказывается недостаточной, чтобы постоянно поддерживать инверсию населенности, так что лазеры с тремя уровнями практически всегда являются импульсными лазерами.

    Лазер с четырьмя уровнями.

    Если систему с тремя уровнями расширить еще на один уровень 2′ между уровнем 1 и уровнем 2 (рис. 3), то можно избежать проблем трехуровневого лазера в отношении короткой по времени инверсии населенности, при условии, что уровень 2′ является очень короткоживущим. Если лазерный переход осуществляется с уровня 2 на уровень 2′, то уровень 2′ при работе лазера в виду его короткого существования постоянно опустошается на основной уровень. В этой конфигурации даже при незначительной мощности накачки можно постоянно сохранять инверсию населенности между уровнями 2 и 2′. Лазеры с 4-мя уровнями могут поэтому работать в непрерывном режиме.

    Рис. 3. В лазерной системе с 4-мя уровнями можно обеспечить даже при слабой накачке инверсию населенности на долгоживущем уровне 2 по отношению к короткоживущему уровню 2′.

    Следует обратить внимание на то, чтобы при всех механизмах возбуждения изменения заселенности отдельных уровней происходили по кругу, т.е. заканчивались на основном уровне, что позволяет вступить в новый цикл накачки. Во многих случаях этот цикл накачки заканчивается, по крайней мере, частично, на так называемых «метастабильных триплетных уровнях» (рис. 4). Они практически не распадаются на основное состояние, так что атомы со временен полностью накачиваются в эти метастабильные состояния и впоследствии не могут использоваться в цикле лазерной накачки, таким образом лазерная генерация прекращается. Эту проблему можно частично решить, если лазерную среду постоянно менять, например, посредством прокачки. Другой способ – добавление так называемого буферного газа. Продолжительность существования метастабильного уровня в этом случае сокращается из-за столкновений атомов и молекул, участвующих в лазерной генерации, с атомами или молекулами буферного газа.

    Рис. 4. Если нижний лазерный уровень частично опустошается на метастабильный триплетный уровень, то через некоторое время генерация лазерного излучения прекращается.

    Устройство лазера

    Видно, что лазер состоит из следующих основных элементов: среды, чаще называемой активным веществом, двух зеркал, называемых открытым зеркальным резонатором, источника возбуждения, источника питания и рефлектора.

    Активное вещество, используемое для получения индуцированного излучения, должно обладать такими уровнями энергии, переход между которыми сопровождается излучением, лежащем в требуемом диапазоне длин волн. Это вещество должно иметь определенную концентрацию активных частиц, т.е. частиц, которые обеспечивают накопление и выделение энергии. Активное вещество помещено в открытый зеркальный резонатор.

    Рисунок 4 из учебника

    Принцип работы резонатора ясен из рисунка 4. В ситуации «а» все частицы активного вещества (кроме двух) находятся в основном состоянии, т.е. на нижнем энергетическом уровне. В ситуации «б» внешнее электромагнитное поле переводит часть частиц в возбужденное состояние, это привело к инверсной населенности верхнего энергетического уровня. В ситуации «в» возникло произвольное спонтанное излучение от трех частиц, две излучили под углом к оси резонатора, и это излучение покинет резонатор и активное вещество, не получив усиления. Излучение, направленное вдоль активного вещества, присоединит еще несколько возбужденных частиц, и тогда к правому зеркалу подойдет уже усиленное излучение. В ситуации «г» часть излучения отразилось от правого зеркала и направилась в левую сторону, вовлекая в процесс излучения частицы, расположенные на своем пути. Из ситуации «д» видно, что излучение отразилось от левого зеркала и направилось вправо, вовлекая в процесс излучения все оставшиеся возбужденные частицы. Последняя ситуация показывает, что все ранее возбужденные частицы отдали свою запасенную энергию. На выходе из резонатора образовался мощный поток индуцированного излучения. Для вывода излучения из резонатора одно из зеркал делается полупрозрачным. Важным элементом схемы является источник возбуждения. Он переводит в возбужденное состояние большинство активных частиц.

    Таким образом, волна будет расти по амплитуде и перемещаться в активном веществе. Увеличение амплитуды будет продолжаться, но значительно усиливаться будет та волна, которая направлена перпендикулярна зеркалам. Волна, перемещаемая параллельно зеркалам, не получив достаточного усиления, покинет активное вещество через его стенки. Наибольшее усиление получит та волна, которая многократно пройдет активное вещество. Значит условия для поперечных волн не благоприятны, а для продольных – благоприятны. Получив значительное усиление , продольные волны покинут активное вещество, причем все они будут сосредоточены в узком пучке. Этот пучок имеет незначительное угловое расхождение.

    В качестве лазерной среды могут применяться все материалы, у которых можно обеспечить инверсию населенности. Это возможно у следующих материалов:

    1. свободные атомы, ионы, молекулы, ионы молекул в газах или парах;

    2. молекулы красителей, растворенные в жидкостях;

    3. атомы, ионы, встроенные в твердое тело;

    4. легированные полупроводники;

    5. свободные электроны.

    В одном только элементе неоне наблюдается около 200 различных лазерных переходов.

    По виду лазерной активной среды различают газовые, жидкостные, полупроводниковые и твердотельные лазеры. В качестве курьеза следует отметить, что человеческое дыхание, состоящее из двуокиси углерода, азота и водяных ларов является подходящей активной средой для слабого СО2 — лазера, а некоторые сорта джина генерировали уже лазерное излучение, поскольку они содержат достаточное количество хинина с голубой флуоресценцией.

    mirznanii.com

    Как работает лазер?. Мир вокруг нас

    Как работает лазер?

    Лазер – это прибор, излучающий узкий луч ослепительно яркого цвета. Его источником является небольшой кристалл или ампула с газом. Под влиянием магнитного поля он начинает испускать ярко-красный или голубой свет.

    Лазерная техника широко применяется в медицине

    Это явление было открыто в 60-ые годы прошлого века русскими физиками Басовым и Прохоровым и американцем Майманом. За это открытие они получили Нобелевскую премию.

    Оказалось, что луч лазера обладает совершенно уникальными свойствами. С его помощью можно лечить болезни, резать самые тугоплавкие металлы, передавать информацию на большие расстояния.

    Ты, конечно, видел небольшие серебристые диски, на которых записана музыка. Звучать эту музыку тоже заставляет луч лазера.

    Световые эффекты создаются на современных эстрадных площадках также с помощью лазеров.

    В чем же заключается секрет лазерного луча?

    Свет, который излучает лазер, всегда имеет строго определенную длину волны. В природе такой свет в чистом виде не встречается.

    Поскольку луч лазера имеет постоянную длину волны, он распространяется тонким пучком, не толще обыкновенной иголки.

    Поделитесь на страничке

    Следующая глава >

    info.wikireading.ru

    Как работает лазерная эпиляция? / Публикации / Candela

    Как работает лазерная эпиляция?


    Нежелательные волосы на теле и лице доставляют беспокойство миллионам людей во всем мире. Традиционные методы их удаления, такие как бритье, выщипывание, кремы, приносят лишь временное облегчение. Электроэпиляция является более радикальным методом, но многие пациенты жалуются на болезненность и утомительность этой процедуры. И только лазерная эпиляция гарантирует радикальное, быстрое и безболезненное удаление нежелательных волос, не повреждая целостности вашей кожи.

    Лазерная эпиляция использует мощные световые импульсы определенного спектрального диапазона для подавления роста волос. Красный свет александритового или рубинового лазера хорошо поглощается меланином, присутствующим в корнях волос и волосяных луковицах, но в то же время он свободно проникает сквозь поверхностные слои кожи. Энергия светового импульса поглощается волосяными фолликулами и преобразуется в тепловую энергию, что приводит к их нагреву и разрушению. В результате дальнейший рост волос прекращается. Длительность и энергия лазерного импульса подбираются так, чтобы фолликулы успевали разрушиться, не повреждая окружающие участки кожи.

    Так как лазер использует исключительно свет для удаления волос, данная процедура не вызывает раздражения кожи, которое могут вызвать другие методы эпиляции. За один импульс засвечивается пятно диаметром до 18 мм (в зависимости от мощности лазера и используемого сменного волоконно-оптического инструмента). При этом обрабатывается сразу весь засвечиваемый участок кожи, и нет необходимости прицеливаться к каждому отдельному волоску как при электроэпиляции. Это позволяет сравнительно быстро за несколько минут обработать большую площадь, соблюдая точность манипуляций.

    Насколько эффективна лазерная эпиляция

    Многолетний опыт применения лазеров и многочисленные клинические исследования демонстрируют высокую долговременную эффективность лазерной эпиляции — разрушенные волосяные луковицы не восстанавливаются. После нескольких процедур наблюдается значительно сокращение числа волос, при этом остаточные волосы становятся тоньше, светлее и менее заметными, чем раньше. Чем темнее волосы, тем больше в них содержание меланина и тем эффективнее будет лазерная эпиляция. Светлые и седые волосы мало чувствительны к световому излучению.

    Следует иметь в виду, что воздействию подвергаются только корни волос, находящихся в активной стадии роста в момент облучения. Как правило, в этом состоянии находится 20 — 30% волос. Поэтому требуется проведение повторных процедур с интервалом в несколько недель для воздействия на те фолликулы, которые поначалу пребывали в «спящем» состоянии и избежали разрушительного влияния лазерного излучения. Таким образом, за несколько последовательных процедур можно добиться радикального сокращения числа нежелательных волос.

    Лазеры для эпиляции

    Для эпиляции в медицине применяется красное излучение, которое глубже всего проникает в кожу и хорошо поглощается меланином. Красное излучение практически не поглощается липидами, белками и нуклеиновыми кислотами, поэтому оно не вызывает активации перекисного окисления липидов и не обладает мутагенностью. Наиболее подходящее для эпиляции излучение дают лазеры — рубиновый, александритовый, диодный и неодимовый (Nd:YAG).

    Лазеры, применяемые для эпиляции, различаются по длине волны излучаемого света, а также по энергии излучения и продолжительности импульсов. В зависимости от параметров лазера повреждение фолликула может быть фотомеханическим (в случае Nd:YAG лазера), когда основным разрушительным фактором является быстрое расширение ткани при нагревании, или фототермическим, когда происходит коагуляция, обугливание (карбонизация) или испарение (вапоризация).

    Точный механизм нарушения роста волоса при фотоэпиляции остается неизвестным. Интересно, что в отличие от бытовых методов эпиляции эффект от фотоэпиляции является пролонгированным, то есть рост волос продолжает нарушаться, а их число уменьшаться после завершения курса эпиляции. Возможно несколько вариантов:

    • Тепловое воздействие вызывает коагуляцию сосудов, питающих волосяной фолликул. Это приводит к постепенной атрофии фолликула и прекращению роста волоса.
    • Тепловое воздействие запускает процесс программируемой гибели в клетках фолликулярного эпителия, что приводит к атрофии фолликула.
    • Происходит нарушение регуляции фаз роста волоса из-за нарушения взаимодействий между ростовыми клетками фолликула.

    Рубиновый лазер

    Рубиновый лазер генерирует красное излучение с длиной волны 694 нм — в максимуме поглощения меланином. Гемоглобин при данной длине волны поглощает слабо. Длинноимпульсный рубиновый лазер производит световые импульсы длительностью около 3 мс, обеспечивая поток энергии до 40-60 Дж/см². Частота следования импульсов рубинового лазера обычно около 1 Гц (один импульс в секунду), то есть это относительно медленно действующий лазер.

    Так как мишенью для данного типа лазера является исключительно меланин, данный вид эпиляции неприменим при загорелой коже, а также для светлых волос.
    Эффективность эпиляции повышается при типах кожи I и II по Фицпатрику в сочетании с темными волосами. Светлые и рыжие волосы, а также волосы на загорелой коже или же на коже IV и V типа практически не удаляются. Однако иногда эпиляция не дает желаемого эффекта даже на темных волосах. Причины этого не выяснены. Предложенные гипотезы о том, что на эффективность эпиляции влияет количество волос, находящихся в фазе роста, или содержание меланина в волосе, не получили подтверждения.

    В настоящее время рубиновые лазеры считаются устаревшими и практически не используются.

    Александритовый лазер

    Александритовый лазер генерирует излучение с длиной волны 755 нм, то есть в области минимального поглощения гемоглобином и максимального поглощения меланином. Длительность импульсов составляет 0,25 — 300 мс. Александрит — более быстрый лазер по сравнению с рубиновым, так как частота повторения импульсов в несколько раз выше — до 10 Гц. Поток энергии на ткани составляет до 100 Дж/см² на один импульс. Ограничения по типам кожи I-IV по Фицпатрику, лучший среди всех типов лазеров для эпиляции светлых, содержащих мало меланина волос.

    В научной литературе нет подтверждения тому, что на результат эпиляции оказывает влияние продолжительность лазерного импульса. Так, по данным Goldberg, среднее уменьшение числа волос, оцененное через 6 месяцев после эпиляции александритовым лазером, составило 33,1% для лазера с импульсом 2 мс и 33,9% при импульсе 10 мс. При этом в исследуемой группе из 14 пациентов не отмечалось случаев гиперпигментации или образования рубцов.

    По данным Nanni и Alster, снижение числа волос после эпиляции александритовым лазером составляло 66% к концу первого месяца после обработки, 27% через 3 месяца и 4% через полгода. Как и в предыдущем исследовании, не было отмечено существенной разницы между результатами эпиляции, произведенной лазером с длиной импульса 5, 10 и 20 мс.

    На сегодняшний день александритовый лазер являеется наиболее быстрым и эффективным лазерным эпилятором для типов кожи I-IV, по праву считаясь «золотым» стандартом лазерной эпиляции для светлой кожи.

    Диодный лазер

    Диодный лазер генерирует невидимый свет на длине волны 810 нм в ближнем инфракрасном спектре, то есть в области среднего поглощения меланином. Длительность импульса — от 5 до 30 мс, частота — до 2 Гц, поток энергии на ткани — до 60 Дж/см². Диодный лазер, как и рубиновый, не может обеспечить эффективную эпиляцию светлых и рыжих волос, равно как и волос на загорелой коже, применяется для типов кожи I-V.

    Лазер на алюмо-иттриевом гранате (Nd:YAG лазер)

    Лазер на алюмо-иттриевом гранате широко применяется в лазерной медицине для удаления татуировок. Генерация лазерного излучения осуществляется на переходах ионов неодима (Nd3+), которые встроены в алюмо-иттрий-гранатовые кристаллы (yttrium-aluminium garnet — YAG). Поэтому такой лазер чаще называют Nd:YAG лазер. Nd:YAG лазер излучает в ближнем инфракрасном диапазоне (1064 нм). Это излучение минимально поглощается в верхних слоях кожи и проникает в глубокие слои. Длительность импульса 0,25 -300 мс, мощность до 600 Дж/см², то есть гораздо выше, чем у других типов лазера.

    Nd:YAG лазер не имеет ограничений по типам кожи, может применяться даже на загорелой коже, по праву считаясь «золотым» стандартом эпиляции для типов кожи III-VI, а также для загорелой кожи. Малоэффективен для светлых волос.

    * Foog and Drug Administration (FDA) — агенство в США, контролирующее введение в практику всех медицинских и пищевых препаратов и приборов.

    www.candelalaser.ru

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о