Ας μιλήσουμε σήμερα για το τι είναι ένα λέιζερ femtosecond. Ποιες είναι οι βασικές αρχές της δουλειάς του και πώς βοηθά στη διόρθωση της όρασης;
Θεωρία του Μπορ
Όταν στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα η επιστήμη έφτασε σε τέτοιο επίπεδο που μπόρεσε να εξετάσει τη δομή του ατόμου, προέκυψε μια νέα κατεύθυνση - η κβαντική φυσική. Το πρώτο καθήκον ήταν να προσδιοριστεί πώς και γιατί μικρά ηλεκτρόνια δεν πέφτουν στον βαρύ πυρήνα ενός ατόμου. Μια προηγούμενη θεωρία βασισμένη στις εξισώσεις του Μάξγουελ δήλωνε ότι οποιοδήποτε κινούμενο φορτίο εκπέμπει ένα πεδίο, επομένως χάνει την ορμή. Έτσι, ένα ηλεκτρόνιο που περιφέρεται γύρω από τον πυρήνα πρέπει να ακτινοβολεί συνεχώς και τελικά να πέφτει πάνω στον πυρήνα. Ο Bohr εξέφρασε την ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο μπορούν να βρίσκονται μόνο σε ορισμένες αποστάσεις από το κέντρο και η μετάβαση από το ένα επίπεδο στο άλλο συνοδεύεται είτε από εκπομπή είτε από απορρόφηση ενέργειας. Αυτή η θεωρία εξηγήθηκε στη συνέχεια στο πλαίσιο της κβαντικής φυσικής. Η παρουσία στατικών ηλεκτρονικών επιπέδων άνοιξε το δρόμο για μια τέτοια εφεύρεση όπως το λέιζερ (συμπεριλαμβανομένου ενός φεμτοδευτερόλεπτου).
Θεωρητικά θεμέλια του λέιζερ
Μόλις οι επιστήμονες συνειδητοποίησανδομή του ατόμου, ήθελαν να μάθουν πώς να ελέγχουν την κατάσταση του ηλεκτρονίου. Υπό κανονικές συνθήκες, ένα ηλεκτρόνιο, το οποίο για κάποιο λόγο βρίσκεται σε υψηλό επίπεδο ενός ατόμου, τείνει να γεμίζει τα χαμηλότερα επίπεδα, εάν είναι ελεύθερα. Κατά τη μετάβαση, η ενέργεια εκπέμπεται με τη μορφή ενός κβαντικού φωτός ή ενός φωτονίου. Αλλά η μετάβαση μεταξύ οποιωνδήποτε δύο επιπέδων δημιουργεί διαφορετικά κβάντα φωτός. Αλλά αν πολλά ηλεκτρόνια περάσουν ταυτόχρονα από ένα υψηλότερο επίπεδο σε ένα χαμηλότερο επίπεδο, τότε θα εμφανιστεί ένα ρεύμα πολλών πανομοιότυπων φωτονίων. Οι εφαρμογές αυτού του νήματος είναι ατελείωτες. Για παράδειγμα, ένα λέιζερ femtosecond αφαιρεί τον καταρράκτη. Σε ένα ρουμπίνι εμποτισμένο με ύττριο, βρέθηκε ένα επίπεδο με τον λεγόμενο αντίστροφο πληθυσμό: όταν τα ηλεκτρόνια συγκεντρώνονται πιο εύκολα σε υψηλό επίπεδο και μετά όλα μαζί μετακινούνται σε χαμηλότερο επίπεδο. Τα κύρια συστατικά του λέιζερ είναι τα εξής:
- εργαζόμενο σώμα (ουσία στην οποία υπάρχει ένα επίπεδο με αντίστροφο πληθυσμό);
- αντλία (μια πηγή που "επάγει" ηλεκτρόνια να συσσωρεύονται στο αντίστροφο επίπεδο);
- αντηχείο με τη μορφή δύο παράλληλων κατόπτρων (συγκεντρώνουν μόνο εκείνα τα φωτόνια που δημιουργούνται προς μία κατεύθυνση και όλα τα υπόλοιπα είναι διασκορπισμένα).
Ο παλμός εξόδου μπορεί να είναι συνεχής ή διακριτός. Το λέιζερ femtosecond, για παράδειγμα, ανήκει στον δεύτερο τύπο.
Micro, nano, femto
Όλα αυτά τα προθέματα δηλώνουν μέρος ενός συνόλου. Ένα χιλιοστό είναι το ένα χιλιοστό του κάτι, όπως ένα μέτρο. Δηλαδή, ένα χιλιοστό είναι 10-3 μέτρα. Το πρόθεμα femto- σημαίνει ότι κάτι ζυγίζει ήεκτείνεται 10-15 φορές λιγότερο από μια συγκεκριμένη μονάδα. Αντίστοιχα, το λέιζερ femtosecond έχει πολύ μικρό παλμό. Και κάθε δευτερόλεπτο χωράει 1015 παλμούς. Γιατί χρειαζόμαστε μια τόσο αφάνταστα μικρή αξία; Το γεγονός είναι ότι η ισχύς του λέιζερ εξαρτάται από το πόσο καιρό συσσωρεύονται ηλεκτρόνια στο αντίστροφο επίπεδο. Με τη συνεχή παραγωγή, η ισχύς των λέιζερ δεν μπορεί να είναι υψηλή. Αλλά όσο πιο σύντομος κάθε παλμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η έξοδος. Πολλές διαδικασίες διαρκούν πολύ περισσότερο και μια τόσο σύντομη παρόρμηση δεν είναι αισθητή για τον τελικό στόχο. Το σύστημα λήψης φαίνεται να είναι ένα συνεχές λέιζερ. Ταυτόχρονα, η συνοχή και η ισχύς της δέσμης εξόδου είναι πολύ υψηλότερη.
Καταρράκτης
Ο καταρράκτης είναι θόλωση του φακού. Ένα άτομο που αναπτύσσει ένα τέτοιο οπτικό ελάττωμα μπορεί να μην το γνωρίζει: με την ανάπτυξη καταρράκτη στην άκρη της κόρης, η όραση δεν επηρεάζεται. Αν όμως συμβεί θόλωση στο κέντρο του φακού, τότε είναι αδύνατο να μην παρατηρήσετε την εξασθένηση της όρασης. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι λόγοι για αυτήν την αλλαγή στο μάτι:
- επιβλαβής ακτινοβολία σε υψηλές δόσεις;
- τραύμα στο κεφάλι ή απευθείας στο μάτι;
- σακχαρώδης διαβήτης;
- έντονο άγχος.
Υπάρχει μόνο ένας φυσικός λόγος - η πρωτεΐνη που περιέχεται στον φακό του ματιού αρχίζει να υποβαθμίζεται, να διασπάται. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετουσίωση πρωτεΐνης. Στην περίπτωση του φακού η καταστροφή είναι μη αναστρέψιμη. Παλαιότερα, οι ηλικιωμένοι με λευκά μάτια εξαρτώνονταν πλήρως από τους συγγενείς τους, καθώς στην πραγματικότητα ήταν τυφλοί. Ωστόσο, αυτή η ασθένεια είναι πλέον επιτυχήςυπό θεραπεία.
Θεραπεία καταρράκτη με χειρουργική επέμβαση
Παραδοσιακά, θεραπεία σημαίνει μια τέτοια παρέμβαση στο ανθρώπινο σώμα που δεν παραβιάζει την ακεραιότητά του: ο πονόλαιμος αντιμετωπίζεται με χάπια και ζεστό τσάι, ένα κομμένο δάχτυλο με αλοιφές και επίδεσμο.
Σε αυτή την περίπτωση όμως, η θεραπεία είναι ριζική - χειρουργική. Συνήθως, αυτή η λέξη σημαίνει πληγές, ράμματα που επουλώνονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, πόνο και απώλεια ενός φυσιολογικού τρόπου ζωής. Σε περίπτωση καταρράκτη δεν υπάρχει λόγος να φοβάστε την επέμβαση, γιατί η τομή είναι συνήθως πολύ μικρή, 2-3 mm, δεν κόβονται αιμοφόρα αγγεία, η αναισθησία είναι τοπική.
Βήματα λειτουργίας:
- Ο βολβός του ματιού αναισθητοποιείται με ειδικές σταγόνες.
- Η ίριδα του ματιού έχει εγκοπεί (το μήκος δεν υπερβαίνει τα 3 mm).
- Μια ειδική συσκευή έχει τοποθετηθεί στον φακό.
- Η συσκευή μετατρέπει τον παλιό φακό σε γαλάκτωμα.
- Το γαλάκτωμα απορροφάται.
- Παρουσιάζουμε έναν νέο τεχνητό μαλακό φακό.
- Η συσκευή αφαιρείται από το μάτι.
Η διαδικασία δεν διαρκεί περισσότερο από 15 λεπτά, μετά από τα οποία το άτομο μπορεί ήδη να πάει σπίτι.
Στο στάδιο της μετατροπής του παλιού φακού σε γαλάκτωμα χρησιμοποιείται ένα λέιζερ femtosecond. Η οφθαλμολογία γνωρίζει επίσης ένα άλλο παράδειγμα χρήσης λέιζερ - τη διόρθωση της μυωπίας και του αστιγματισμού. Αλλά αυτή είναι μια διαφορετική ιστορία.
Πλεονεκτήματα των λέιζερ στη θεραπεία καταρράκτη
Αμέσως, θα αναφέρουμε ένα σημαντικό μειονέκτημα - αυτή η μέθοδος είναι αρκετά ακριβή. Ωστόσο, από όλες τις άλλες απόψεις είναι καλύτερο από πριν.μεθόδους. Σύμφωνα με τις κριτικές, ο ιστός που περιβάλλει τον φακό είναι λιγότερο κατεστραμμένος, η μετατροπή σε γαλάκτωμα γίνεται πιο γρήγορα, το μέγεθος των σωματιδίων που προκύπτουν είναι μικρότερο εάν χρησιμοποιηθεί λέιζερ femtosecond στην επέμβαση. Τα σχόλια για μια τέτοια επέμβαση είναι εξαιρετικά θετικά τόσο από ασθενείς όσο και από γιατρούς.
Έχουμε ήδη αναφέρει ότι με τη βοήθεια λέιζερ διορθώνεται και η μυωπία. Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα, χρησιμοποιήθηκε διαφορετικός εξοπλισμός για αυτή την επέμβαση και θεραπεία καταρράκτη. Το κύριο πράγμα για τον ασθενή είναι η ποιότητα της επέμβασης, αλλά η κλινική που παρέχει τέτοιες υπηρεσίες θα ήθελε να ξοδέψει όχι τόσα χρήματα σε συσκευές. Σε αυτή την περίπτωση, το λέιζερ Victus femtosecond θα βοηθήσει: μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση τριών διαφορετικών λειτουργιών. Σε αυτήν την περίπτωση, χρειάζεται απλώς να αλλάξετε τις ρυθμίσεις.
