Лазеры и их калории

Свойства лазерного излучения

Свойства лазерного излучения

Лазерное излучение является видом физической энергии, не встречающимся в природных источниках света. Оно вырабатывается специальными приборами — оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) различной конструкции, получившими название — лазеры (от английского словосочетания Light amplification by stimulated emission of radiation — LASER). Принципы его выработки ОКГ были одновременно и независимо открыты в начале 60-х годов российскими и американскими физиками, а уже в конце того же десятилетия были предприняты первые попытки лечебного применения низкоинтенсивных (терапевтических) лазеров, в том числе и для косметологии.

Полупроводниковые и газо-жидкостные лазеры

Лазерное излучение испускается атомами рабочего вещества ОКГ, которое может быть представлено газом, жидкостью, кристаллом, полупроводником.

Лазерное излучение — это электромагнитное излучение оптического диапазона (светового), обладающее такими свойствами как когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность потока излучения, что позволяет создать строго определённую мощность воздействия на поверхности облучаемого объекта.

Лазер — это прибор, который испускает направленный пучок когерентного, поляризованного, монохроматичного электромагнитного излучения, т.е. света в очень узком спектральном диапазоне.

Физические свойства излучения

Лазер в косметологии

  • Монохроматичность (одноцветность) — все электромагнитные колебания потока имеют одинаковую частоту и длину волны.
  • Когерентность (синфазность) — совпадение фаз электромагнитных колебаний.
  • Поляризация — фиксированная ориентация векторов электромагнитного излучения в пространстве относительно направления его распространения.
  • Направленность — малая расходимость потока излучения.

Особые свойства позволяют концентрировать энергию со строго определенными физическими параметрами и высоким потенциалом биологического и лечебного действия на поверхности объекта. Именно в этом заключается принципиальное отличие от других форм лучистой энергии.

Длина волны лазера

Волна — возмущение (изменение состояния среды или поля), распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.

Длина волны — расстояние, на которое распространяется волна за период, равный расстоянию между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одной фазе. Длина волны электромагнитного излучения оптического диапазона измеряется в нанометрах (нм) или микрометрах (мкм) (1 мкм = 1 000 нм).

Частота импульсов лазера

Частота колебаний (импульсов) — физическая величина, равная числу колебаний (импульсов), совершаемых за единицу времени. Единица измерения в СИ — герц (Гц). 1 Гц — эта частота, при которой 1 колебание совершается за одну секунду.

Мощность лазера

Мощность излучения — средняя мощность, переносимая через какую-либо поверхность. Единица измерения в СИ — Ватт (Вт). Плотность мощности — отношение потока излучения к площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения. Единица измерения в СИ — Вт/см2.

Доза облучения — энергетическая облученность за определенный промежуток времени. Единица измерения в СИ — Дж/м2. 1Д — энергия, полученная при воздействии излучением мощностью в 1 Вт за 1 с. 1 Дж = 1 Вт/1с.

Длина волны лазерного излучения

Одной из важнейших характеристик является длина волны (измеряется в нанометрах или микрометрах). В зависимости от длины волны может принадлежать к различным участкам спектра: ультрафиолетовому, видимому (чаще красному) и инфракрасному.

Спектр лазерного излучения (цвет лазера)

Ультрафиолетовый диапазон

  • От 180 до 400 нм.

Видимый спектр

  • Фиолетовый 400-450 нм.
  • Синий 450-480 нм.
  • Голубой 480-510 нм.
  • Зелёный 510-575 нм.
  • Жёлтый 575-585 нм.
  • Оранжевый 585-620 нм.
  • Красный 620-760 нм.

Инфракрасный диапазон

  • Ближняя область 760 нм -15 мкм.
  • Дальняя область 15-30 мкм.

В физиотерапии наиболее часто применяют ближний инфракрасный диапазон, который обладает наибольшим проникающим действием и мягкими биологическими и лечебными эффектами.

Интенсивность лазерного излучения

В зависимости от выходной мощности лазеры подразделяются на:

  1. Низкоэнергетические (плотность мощности излучения менее 0.4 Вт/см2).
  2. Среднеэнергетические (плотность мощности излучения 0.4-10 Вт/см2).
  3. Высокоэнергетические (плотность мощности излучения более 10 Вт/см2).

Наталия Баховец

Автор статьи: кандидат медицинских наук, физиотерапевт, косметолог, аспирант кафедры физиотерапии СПбГМА им. И.М. Мечникова, автор многочисленных книг и методических пособий по аппаратной косметологии, руководитель и методолог учебного центра АЮНА.

Читайте также:  Подсчет калорий в меню

Источник

, 1.

, (). , , — . , )

, , . , , . , .

, , , , . , ! . , , , .

Лазеры и их калории

, . , , 1 . *, 277 *, . , , , .

? . , — , . , , , . : — , , . , , . , .

, . . , , . .

. .

( , ) :

Лазеры и их калории

, , :

Лазеры и их калории

, , . , ( 100% !) , . , . «» . , , . , , , . .

Лазеры и их калории

. ( , ), . . . , ( , ) . :

Лазеры и их калории

, , . , .

. .

, . , . , , ?

, . 19 :

Лазеры и их калории

, . (- — ) , — . , , .

. , . . . , , . . «» , . .

Лазеры и их калории

, , , . , , , . (* ). , , , . — . -5, :

Лазеры и их калории

, (- 60) . , ( ) . , .

. , . — ( EPCOS), , :

Лазеры и их калории

. .

( , , 220-230) . , . — , :

Лазеры и их калории

. , . , , . , , , . , , .

, , , , MOV l Oxide Varistor. pn , . , . ( pn ), . , . , , .

, , . , , ( ), . :

Лазеры и их калории

, , , , . DIN , , . IEK:

Лазеры и их калории

( ). , ( , , ) , , , , . , .

, . , « » . ( ) :

Лазеры и их калории

. .

.

(TVS-transient voltage suppressor), TVS-, . , — (, , ). , , , — , . , :

Лазеры и их калории

, , , , . , . , , . , (USB, ) TVS , 5 , «» .

, , . , , — .

. .

, ? . , , — , . , , . .

( ), , . , , , . (, ), , . :

Лазеры и их калории

(LPZ lightning protection zone )

0 , .

0b , , — , — .

1 , .

2,3,4 .. , , . , .

, , — , . . , , ..

, . .

I (B)- ( 0), . ( 0 1)

II — , I, , . . ( 1 2)

III- (D) , II, . . .

I? I , III, . , . , , , . ( , )

Лазеры и их калории

, , I+II , .

. .

. , , , , . , : ( IEK )

, , (). 50 , 50 000 .

, . . 10/350 , 10 , 350 . 8/20. (10/350 , , 8/20 , )

. , .

, . ( ), .

(. ).

, , , , . ( 62305-1 , 300 1% .)

OBO BETTERMANN, , (LPL) :

Лазеры и их калории

, ( ), , . .

. .

. , , . :

1. .

1 1 . ( ) . , , 0,5 . OBO BETTERMANN, 2 . () 1,5 , 2 , 3,5 .

Лазеры и их калории

:

Лазеры и их калории

, , ( ):

Лазеры и их калории

2. .

50 , 0,1 5 . , 6 2, 2,5 1,5 2. V- , .

3. .

, , . . — , . , , . , . . II III II+III .

4. .

, , . , , . . .1 , , . ( 1) , . . ( , 10-50-100 )

5. .

, . , , . , . , .

6. .

, , . , , , . , , , . , , /, ( -220 4 5). , .

. .

? .

, , I. ( II , «») , , , . ( OBO BETTERMANN:

Лазеры и их калории

. I ( , ) . (5) TN-C TN-C-S. , ?

, , II, , . N PE , N PE .

III. .

:

, , .

( , ) . , , , .

, I III. I . , , .

.

, .

:

1. . , , « , : . 17. 27» , : ( 34.21.122-87) , ( 153-34.21.122-2003) 62305. , .

2. https://zandz.com , , . , . . , .

3. https://habr.com/ru/post/188972/

4. , , . (https://www.se.com/ru/ru/download/document/MKP-CAT-ELGUIDE-19/), J, . , .

5. , , , . , . OBO BETTRMAN lightning protection guide, Dehn lightning protection guide.

@ChoBolit, , @buravik72 .

: , , , , .

————————

. , , , .

Источник

Все о Лазерах

Вы все любите лазеры. Я то знаю, я от них тащусь больше вашего. А если кто не любит — то он просто не видел танец сверкающих пылинок или как ослепи- тельный крошечный огонек прогрызает фанеру

А началось все со статьи из Юного техника за 91-й год о создании лазера на красителях — тогда повторить конструкцию для простого школьника было просто нереально… Сейчас к счастью с лазерами ситуация проще — их можно доставать из сломанной техники, их можно покупать готовые, их можно собирать из деталей… О наиболее приближенных к реальности лазерах и пойдет сегодня речь, а также о способах их применения. Но в первую очередь о безопасности и опасности.

Почему лазеры опасны

Проблема в том, что параллельный луч лазера фокусируется глазом в точку на сетчатке. И если для зажигания бумаги надо 200 градусов, для повреждения сетчатки достаточно всего 50, чтобы кровь свернулась. Вы можете точкой попасть в кровеносный сосуд и закупорить его, можете попасть в слепое пятно, где нервы со всего глаза идут в мозг, можете выжечь линию «пикселей»… А потом поврежденная сетчатка может начать отслаиваться, и это уже путь к полной и необратимой потере зрения. И самое неприятное -вы не заметите по началу никаких повреждений: болевых рецепторов там нет, мозг достраивает предметы в поврежденных областях (так сказать ремапинг битых пикселей), и лишь когда поврежденная область становится достаточно большой вы можете заметить, что предметы пропадают при попадании в неё. Никаких черных областей в поле зрения вы не увидите — просто кое-где не будет ничего, но это ничего и не заметно. Увидеть повреждения на первых стадиях может только офтальмолог.

Опасность лазеров считается исходя из того, может ли он нанести повреждения до того как глаз рефлекторно моргнет — и считается не слишком опасной мощность в 5мВт для видимого излучения. Потому инфракрасные лазеры крайне опасны (ну и отчасти фиолетовые — их просто очень плохо видно) — вы можете получить повреждения, и так и не увидеть, что вам прямо в глаз светит лазер.

Потому, повторюсь, лучше избегать лазеров мощнее 5мВт и любых инфракрасных лазеров.

Также, никогда и ни при каких условиях не смотрите «в выход» лазера. Если вам кажется что «что-то не работает» или «как-то слабовато» — смотрите через вебкамеру/мыльницу (только не через зеркалку!). Это также позволит увидеть ИК излучение.

Есть конечно защитные очки, но тут много тонкостей. Например на сайте DX есть очки против зеленого лазера, но они пропускают ИК излучение- и наоборот увеличивают опасность. Так что будьте осторожны.

PS. Ну и я конечно отличился один раз — нечаянно себе бороду лазером подпалил 😉

650нм — красный

Это пожалуй наиболее распространенный на просторах интернета тип лазера, а все потому, что в каждом DVD-RW есть такой, мощностью 150-250мВт (чем больше скорость записи — тем выше). На 650нм чувствительность глаза не очень, потому хоть точка и ослепительно яркая на 100-200мВт, луч днем лишь едва видно (ночью видно конечно лучше). Начиная с 20-50мВт такой лазер начинает «жечь» — но только в том случае, если можно менять его фокус, чтобы сфокусировать пятно в крошечную точечку. На 200 мВт жгет очень резво, но опять же нужен фокус. Шарики, картон, серая бумага…

Читайте также:  Что содержит больше всего калорий

Покупать их можно готовые (например такой на первом фото красный). Там же продаются мелкие лазерчики «оптом» — настоящие малютки, хотя у них все по взрослому — система питания, настраиваемый фокус — то что нужно для роботов, автоматики.

И главное — такие лазеры можно аккуратно доставать из DVD-RW (но помните, что там еще инфракрасный диод есть, с ним нужно крайне аккуратно, об этом ниже). (Кстати, в сервис-центрах бывает негарантийные DVD-RW кучами лежат — я себе унес 20 штук, больше не донести было). Лазерные диоды очень быстро дохнут от перегрева, от превышения максимального светового потока — мгновенно. Превышение номинального тока вдвое (при условии не превышения светового потока) сокращает срок службы в 100-1000 раз (так что аккуратнее с «разгоном»).

Питание: есть 3 основных схемы: примитивнейшая, с резистором, со стабилизатором тока (на LM317, 1117), и самый высший пилотаж — с использованием обратной связи через фотодиод.

В нормальных заводских лазерных указках применяется обычно 3-я схема — она дает максимальную стабильность выходной мощности и максимальный срок службы диода.

Вторая схема — проста в реализации, и обеспечивает хорошую стабильность, особенно если оставлять небольшой запас по мощности (~10-30%). Именно её я бы и рекомендовал делать — линейный стабилизатор — одна из наиболее популярных деталей, и в любом, даже самом мелком радиомагазине есть аналоги LM317 или 1117.

Самая простая схема с резистором описанная в предыдущей статье — лишь чуть-чуть проще, но с ней убить диод элементарно. Дело в том, что в таком случае ток/мощность через лазерный диод будет сильно зависеть от температуры. Если например при 20C у вас получился ток 50мА и диод не сгорает, а потом во время работы диод нагреется до 80С, ток возрастет (такие они коварные, эти полупроводники), и достигнув допустим 120мА диод начинает светить уже только черным светом. Т.е. такую схему все-таки можно использовать, если оставить по меньшей мере трех-четырехкратный запас по мощности.

И на последок, отлаживать схему стоит с обычным красным светодиодом, а припаивать лазерный диод в самом конце. Охлаждение обязательно! Диод «на проводочках» сгорит моментально! Также не протирайте и не трогайте руками оптику лазеров (по крайней мере >5мВт) — любое повреждение будет «выгорать», так что продуваем грушей если нужно и все.

А вот как выглядит лазерный диод вблизи в работе. По вмятинам видно, как близок я был к провалу, доставая его из пластикового крепления. Это фото также не далось мне легко

532нм — зеленый

Устроены они сложно — это так называемые DPSS лазеры: Первый лазер, инфракрасный на 808nm, светит в кристалл Nd:YVO4 — получается лазерное излучение на 1064нм. Оно попадает на кристалл «удвоителя частоты» — т.н. KTP, и получаем 532нм. Кристаллы все эти вырастить непросто, потому долгое время DPSS лазеры были чертовски дороги. Но благодаря ударному труду китайских товарищей, теперь они стали всполне доступны — от 7$ штука. В любом случае, механически это сложные устройства, боятся падений, резких перепадов температур. Будьте бережными.

Основной плюс зеленых лазеров — 532нм очень близко к максимальной чувствительности глаза, и как точка, так и сам луч очень хорошо видны. Я бы сказал, 5мВт зеленый лазер светит ярче, чем 200мВт красный (на первой фото как раз 5мВт зеленый, 200мВт красный и 200мВт фиолетовый). Потому, я бы не рекомендовал покупать зеленый лазер мощнее чем 5мВт: первый зеленый я купил на 150мВт и это настоящая жесть — с ним ничего нельзя сделать без очков, даже отраженный свет слепит, и оставляет неприятные ощущения.

Читайте также:  Чикен бургер в бургер кинге калории

Также у зеленых лазеров есть и большая опасность: 808 и особенно 1064нм инфракрасное излучение выходит из лазера, и в большинстве случаев его больше чем зеленого. В некоторых лазерах есть инфракрасный фильтр, но в большинстве зеленых лазеров до 100$ его нет. Т.е. «поражающая» способность лазера для глаза намного больше, чем кажется — и это еще одна причина не покупать зеленый лазер мощнее чем 5 мВт.

Жечь зелеными лазерами конечно можно, но нужны мощности опять же от 50мВт + если вблизи побочный инфракрасный луч будет «помогать», то с расстоянием он быстро станет «не в фокусе». А учитывая как он слепит — ничего веселого не выйдет.

405нм — фиолетовый

Это уже скорее ближний ультрафиолет. Большинство диодов — излучают 405нм напрямую. Проблема с ними в том, что глаз имеет чувствительность на 405нм около 0.01%, т.е. пятнышко 200мВт лазера кажется дохленьким, а на самом деле оно чертовски опасное и ослепительно-яркое — сетчатку повреждает на все 200мВт. Другая проблема — глаз человека привык фокусироваться «под зеленый» свет, и 405нм пятно всегда будет не в фокусе — не очень приятное ощущение. Но есть и хорошая сторона — многие предметы флуоресцируют, например бумага — ярким голубым светом, только это и спасает эти лазеры от забвения массовой публики. Но опять же, с ними не так весело. Хоть 200мВт жгут будь здоров, из-за сложности фокусировки лазера в точку это сложнее чем с красными. Также, к 405нм чувствительны фоторезисты, и кто с ними работает, может придумать зачем это может понадобиться 😉

780нм — инфракрасный

Такие лазеры в CD-RW и как второй диод в DVD-RW. Проблема в том, что глаз человека луч не видит, и потому такие лазеры очень опасны. Можно сжечь себе сетчатку и не заметить этого. Единственный способ работать с ними — использовать камеру без инфракрасного фильтра (в веб камерах её легко достать например) — тогда и луч, и пятно будет видно. ИК лазеры применять пожалуй можно только в самодельных лазерных «станочках», баловаться с ними я бы крайне не рекомендовал.

Также ИК лазеры есть в лазерных принтерах вместе со схемой развертки — 4-х или 6-и гранное вращающееся зеркало + оптика.

10мкм — инфракрасный, CO2

Это наиболее популярный в промышленности тип лазера. Основные его достоинства — низкая цена(трубки от 100-200$), высокая мощность (100W — рутина), высокий КПД. Ими режут металл, фанеру. Гравируют и проч. Если самому хочется сделать лазерный станок — то в Китае(alibaba.com) можно купить готовые трубки нужной мощности и собрать к ним только систему охлаждения и питания. Впрочем, особые умельцы делают и трубки дома, хоть это очень сложно (проблема в зеркалах и оптике — стекло 10мкм излучение не пропускает — тут подходит только оптика из кремния, германия и некоторых солей).

Применения лазеров

В основном — используют на презентациях, играют с кошками/собаками (5мвт, зеленый/красный), астрономы указывают на созвездия (зеленый 5мВт и выше). Самодельные станки — работают от 200мВт по тонким черным поверхностям. CO2 лазерами режут почти все, что угодно. Вот только печатную плату резать трудно — медь очень хорошо отражает излучение длиннее 350нм (потому на производстве, если очень хочется — применяют дорогущие 355nm DPSS лазеры). Ну и стандартное развлечение на YouTube — лопание шариков, нарезка бумаги и картона — любые лазеры от 20-50мВт при условии возможности фокусировки в точку.

Из более серьёзного — целеуказатели для оружия(зеленый), можно дома делать голограммы (полупроводниковых лазеров для этого более чем достаточно), можно из пластика, чувствительного к УФ печатать 3Д-объекты, можно экспонировать фоторезист без шаблона, можно посветить на уголковый отражатель на луне, и через 3 секунды увидеть ответ, можно построить лазерную линию связи на 10Мбит… Простор для творчества неограничен

Так что, если вы еще думаете, какой-бы купить лазер — берите 5мВт зеленый 🙂 (ну и 200мВт красный, если хочется жечь)

Вопросы/мнения/комментарии — в студию!

Источник