LÉZEREK MŰSZAKI ÉS ORVOSI ALKALMAZÁSAI

15. Lézerek műszaki alkalmazásai nagy energiasűrűség Lézeres magfúzió

(Nap T = 10 M °C, de ott nagyobb a nyomás) Indításhoz T = 100 M °C (Nap T = 10 M °C, de ott nagyobb a nyomás) nagy-teljesítményű lézer, impulzus üzemű fókuszálás

Deutérium-trícium kapszula robbantása lézerfény aranykúp gyújtó lézerfény http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/6720449.stm

Central Laser Facility, GB

Lézerágyú energiasűrűség Földről, vagy levegőből működtetik Kémiai lézerek

Hidrogénfluorid lézer H2 + F2 2 HF λ = 2,6 – 3,1 μm vagy H2 + D2 2 DF λ = 3,7 – 4,2 μm

rövid impulzusok Kétfoton-mikroszkóp

Két-foton mikroszkóp

Egér verőerének két-foton mikroszkópos képe (a) 10 μm (b) 40 μm mélységben A világos foltok sejtmagok Marc van Zandvoort et al., J. Vasc.Res. 41, 54 (2004)

Spektrális vonalszélesség Hűtés lézerrel Spektrális vonalszélesség molekulák közötti kölcsönhatások Doppler-effektus Fourier-limit   E  h

http://tf.nist.gov/cesium/fountain.htm

minta: kisnyomású Cs-133 gőz optikai melasz!

Amikor a Cs-gőz lehűlt, A mikrohullámú abszorpciós frekvenciát mérik -t állandóan mérik: nagyon pontos óra

Globális helymeghatározás (GPS)

Globális helymeghatározó rendszer (GPS)

GALILEO EU-project 30 műhold 5 pályán 2013-ban tervezik működtetni

Hold – Föld távolság 3D térképek lézerrel (LIDAR)

Milyen mesze van a Hold? Hipparchus ~ 150 BC

Milyen mesze van a Hold? Apollo 11 1969

16. Lézerek orvosi alkalmazásai Lézersebészet A szike szerepét egy fókuszált lézersugár tölti be. CO2 vagy Nd-YAG lézer Az infravörös fényt elnyelik a sejtekben lévő vízmolekulák. Gyorsan elpárolognak, és így jön létre a vágó hatás.

Előnyök 1. Pontosabban lehet vágni, különösen, ha a lézersugarat mikroszkóppal irányítjuk (lézeres mikrosebészet). 2. Olyan helyeken is lehet operálni, amelyek hagyományos sebészettel nem hozzáférhetők (száloptika). 3. Vérveszteség kisebb 4. A környező szövetekben kisebb károsodás (néhány tíz mm).

Hátrányok 1. Drága és bonyolult 2. Kisebb a vágás sebessége 3. Megbízhatóság, szigorú biztonsági előírások

Látáskorrekció Photorefractive keratectomy, avagy a szaruhártya szobrászata UV-excimer lézer indukálta fotoabláció 1 lézer impulzus kb. 1mikron vastagságú szaruhártyát távolít el picike felületen – pásztázó technika. „Star wars” technika alkalmazása: számítógép-vezérelt lézer-irányítás, követve a szem mozgását.

LASIK Laser Assisted in Situ Keratomileusis

Fotodinamikus terápia Photodynamic therapy (PDT) Sugárterápia és kemoterápia kombinációja Látható fény + fotoszenzibilizátor Külön-külön ártalmatlanok

A fotodinamikus terápia sémája

A sejtpusztítás mechanizmusa Energia-átadás (II. típusú folyamat)

Elektron-átadás (I. típusú folyamat)

A fény behatolási mélysége a tumorba a hullámhossz függvényében

Rák gyógyítás: bazalioma kezelése