Лазер

Рабочее тело[править]

Основным компонентом, определяющим рабочую длину волны, а также остальных свойств лазера, является рабочее тело. Существует большое количество различных рабочих тел, на основе которых можно построить лазер. Рабочее тело подвергается «накачке», чтобы получить эффект инверсии электронных населённостей, что вызывает вынужденное излучение фотонов и эффект оптического усиления.

В лазерах используются следующие рабочие тела:

• Жидкость, например в лазерах на красителях. Состоят из органического растворителя, например метанола, этанола или этиленгликоля, в которых растворены химические красители, например кумарин или родамин. Конфигурация молекул красителя определяет рабочую длину волны.
• Газы, например, углекислый газ, аргон, криптон или смеси, такие как в гелий-неоновых лазерах. Такие лазеры чаще всего накачиваются электрическими разрядами.
• Твёрдые тела, такие как кристаллы и стекло. Сплошной материал обычно легируется (активируется) добавкой небольшого количества ионов хрома, неодима, эрбия или титана. Типичные используемые кристаллы: алюмо-иттриевый гранат (YAG), литиево-иттриевый фторид (YLF), сапфир (оксид алюминия) и силикатное стекло. Самые распространённые варианты: Nd:YAG, титан-сапфир, хром-сапфир (известный также как рубин), легированный хромом стронций-литий-алюминиевый фторид (Cr:LiSAF), Er:YLF и Nd:glass (неодимовое стекло), новые оптические материалы на основе нанопорошковых оксидов LuY0₃ размером 2—28 нм. Из которых приготавливается шихта из окидов Lu₂0₃ и Y₂0₃, взятых в стехиометрической пропорции; после чего смесь перетирали и прессовали под давлением 35МПа с температурой обжига в 1200°С. Получаемая прозрачная керамика незаменима в волноводах лазерных волокон. Твердотельные лазеры обычно накачиваются импульсной лампой или другим лазером.
• Полупроводники. Материал, в котором переход электронов между энергетическими уровнями может сопровождаться излучением. Полупроводниковые лазеры очень компактны, накачиваются электрическим током, что позволяет использовать их в бытовых устройствах, таких как проигрыватели компакт-дисков.

Сущность методики

Лазерная эпиляция относится к медицинским процедурам. Принцип работы, заключается в воздействии излучения лазера (света, определённой длины) на пигмент меланин, присутствующий в волосе. Он придаёт характерный оттенок волосам.

Пигмент меланин представлен двумя фракциями:

1. Феомеланин.
2. Эумеланин.

Цвет волос определяется соотношением этих фракций. Если в большем количестве содержится эумеланина, то волосы будут тёмными и наоборот.

Феомеланин отражает свет, а не поглощает его, поэтому людям с рыжими и светлыми волосами, где его содержится больше всего, проведение лазерной эпиляции не всегда возможно.

Эумелин поглощает свет и запускает процесс распада химических соединений под воздействием высокой температуры. Принцип заключается в следующем: вначале происходит нагревание стержня волоса, потом тепло переходит к корню и фолликулу. Термическая реакция происходит быстро, вызывая закупорку сосудов и прекращение питания волоса, в результате чего он постепенно отмирает и выпадает.

Основные этапы лазерной эпиляции

Лазерная эпиляция делится на несколько этапов: подготовительная стадия, сама процедура эпиляции и последующий период ухода за кожей. Поскольку лазерная эпиляция – процесс деликатный, для получения стопроцентного результата одной процедурой не обойтись.

Сколько процедур понадобится для удаления

Если принцип действия лазерной эпиляции для всех типов кожи одинаков, то его результат – нет. Длительность процедур и их количество зависит от типа кожи, цвета и структуры волоса, а также от участка тела, который обрабатывается. Количество сеансов для полного удаления варьируется от четырёх до восьми.

Лазерная эпиляция – это вмешательство в естественные процессы организма, уточним, что нужно знать, чтобы избежать неприятных последствий.

Между процедурами должен быть определённый промежуток. Специалисты-косметологи настаивают на увеличении срока интервала между процедурами на две недели после каждой, то есть получаем следующее:

• после первого сеанса – от 4 до 6 недель;
• после второго – от 6 до 8 недель;
• интервал после третьего – от 8 до 10 недель.

Подготовка к лазерной эпиляции

До того как будет проводиться лазерная эпиляция, необходимо подготовиться к процедуре. За два-четыре месяца нежелательно пользоваться пинцетом, горячим воском, можно использовать бритву или крем-депилятор.

Избегать загара, солярия необходимо за месяц до эпиляции, в это же время нужно пользоваться кремом, защищающим кожу от УФ лучей. За семь дней нужно прекратить пользоваться спиртосодержащими лосьонами. За сутки пред эпиляцией не рекомендуется использовать косметические средства: крем, дезодорант, любую декоративную косметику.

Важно! Длина волосков на участке, который будет обрабатываться, должна быть не меньше одного миллиметра

Эпиляция лазером

Результат лазерной эпиляции, как было сказано в описании процедуры, зависит от фототипа кожного покрова пациента. Перед тем как начать процедуру, проводится тест на небольшом участке кожи, чтобы определить восприимчивость к воздействию лазера. Если у пациента высокий порог чувствительности к боли, ему предлагают анестезирующий крем.

Между вспышками включается система охлаждения, обеспечивающая безболезненность процесса. Возможны ощущения покалывания, вызывающие лёгкий дискомфорт, но не боль.

Познание мира: тайны и открытия

Считается, что все основные свойства лазерного излучения в настоящее время уже исследованы. Ученые знают базовые принципы стимулированного излучения и сумели применить их на практике. Особенно важными считаются монохроматический спектр излучения, его интенсивность, импульсная длина, четкое направление. За счет таких особенностей луч лазера вступает в нетипичное взаимодействие с веществом.

Как дополнительно обращают внимание физики, указанные свойства лазерного излучения нельзя назвать независимыми характеристиками, описывающими все без исключения разновидности упомянутого явления. Между ними есть определенные связи

В частности, когерентность определяется направленностью излучения, а импульсная длина напрямую связана с монохроматическим спектром луча. Длительность, направление определяют интенсивность излучения.

Виды, возможности и краткая характеристика лазеров для эпиляции

Аппараты лазерной эпиляции работают на коротких и длинных волнах. В зависимости от этого одни устройства могут быть более эффективны, другие – менее. Есть приборы, которые причиняют меньше дискомфорта пациенту по сравнению с другими. Также каждый прибор рассчитан на определённый тип кожи.

Александритовый

Александритовый лазер считают эффективным прибором, он используется во многих салонах, и его результативность довольно высока.

Достоинства:

• прибор способен удалять светлые волоски;
• при процедуре нет болевых ощущений;
• риск получения ожога – минимальный;
• быстрый результат.

Минусы прибора:

• слишком светлые или седые волосы могут не поддаться прибору;
• цена процедуры высокая.

Рубиновый

Принцип работы рубинового лазерного эпилятора основан на коротких волнах. Данный прибор является самым старым из всех ныне применяемых, но по-прежнему используется в косметологических салонах.

Достоинства:

• низкая цена процедуры;
• работает на любом участке тела.

Минусы:

• длительность процесса;
• заниженная эффективность;
• ощущение дискомфорта при процедуре;
• возможность раздражительной реакции;
• прибор не годится для рыжих и светлых волос, для смуглой кожи.

Диодный

Данный прибор оснащён функцией охлаждения кожи, которая убирает неприятные ощущения, во время того как делается лазерная эпиляция.

Достоинства:

• в отличие от рубинового, полностью уничтожает фолликулу;
• подходит для удаления мужской более жёсткой растительности;
• процедура не вызывает болезненных ощущений.

Минусы:

не подходит для светлых волос.

Неодимовый

Данный лазер работает на более длинных волнах. Лазерная эпиляция данным прибором имеет особенность: действие аппарата идёт непосредственно на луковицу волоса и сосуд, который её питает, поэтому эффект есть даже на светлых волосах.

Достоинства:

• удаляет рыжие и светлые волосы;
• удаление возможно на более глубоком уровне.

Минусы:

• процедура болезненная;
• частое повторение процедур по сравнению с другими лазерами.

Лазер с небольшой мощностью используют в промышленности: импульс, исходящий из аппарата, может резать и соединять плавлением небольшие детали, может выжигать различные рисунки на поверхностях.

В этом видео представлены рекомендации по выбору лазера для эпиляции, плюсы и минусы каждого.

https://youtube.com/watch?v=2PrpB0OQG8Y

Уход за кожей после эпиляции

Как аккуратно не делают лазерную эпиляцию, а какое-то воспаление на коже всё же остаётся. На коже менее раздражительной и нежной может быть лишь лёгкая краснота в течение суток. На раздражимой коже воспаление может задержаться. Чтобы не усугублять последствия, косметологи рекомендуют наносить спреи, мази или крем. Есть специальные противовоспалительные и регенерирующие препараты.

После процедуры не стоит делать следующее:

• посещать сауну или баню;
• мочить обработанное место;
• использовать на обработанном участке косметические средства, кроме лечебных (вышеперечисленных);
• загорать и находиться под УФ лучами без защитных средств.

Решение проблем с дневным и солнечным светом

Рано или поздно у каждого пользователя лазерного уровня, возникает необходимость провести разметку на улице, это может быть любое строительство на приусадебном участке, в ландшафтном дизайне земельного участка или при строительстве гаража.

И вот в час «Х» Вы включаете прибор на улице в дневное время, и с досадой обнаруживаете, что луча совершенно не видно уже на 5 метрах, при чём абсолютно не важно, дорогие это или дешёвые лазерные уровни. Да увы, солнечный дневной свет самый губительный для лазера этого класса, но есть несколько выходов из данной ситуации, смотрите их ниже.. В этом случае Вам несомненно поможет приёмник лазерного луча! У большинства лазерных нивелиров есть клавиша, которая переводит прибор в специальный пульсирующий режим, при котором линии начинаю гореть на порядок тусклее

Именно эта функция позволяет работать с лазерным нивелиром на улице при любой степени освещённости.

В этом случае Вам несомненно поможет приёмник лазерного луча! У большинства лазерных нивелиров есть клавиша, которая переводит прибор в специальный пульсирующий режим, при котором линии начинаю гореть на порядок тусклее. Именно эта функция позволяет работать с лазерным нивелиром на улице при любой степени освещённости.

Приёмник лазерного излучения — это отдельный не большой прибор, они бывают разного размера, дизайна, с ЖК дисплеем и без. Приёмники лазерного излучения практически не поставляются в комплекте с лазерными уровнями, и приобретаются отдельно.

Приёмники идут в комплекте практически с каждым ротационным лазерным нивелиром, это нивелиры предназначенные для работы на большие расстояния до 1000 метров!
Приёмник лазерного излучения имеет специальный встроенный фотоэлемент, который улавливает лазерный луч и показывает его местоположение визуальным и звуковым сигналом, в тот момент, когда луча человеческим глазом не видно.
Диапазон работы с приёмником у каждого лазерного нивелира (имеющего данную функцию) разный, но минимум начинается от 30 метров! Смотрите технические характеристики в обзорах приборов.

Но есть и другие способы помимо непосредственно самого детектора, которые позволят поработать днём на улице с лазерным нивелиром. Полноценной альтернативой приёмнику можно назвать не все способы, но есть один действительно очень схожий и доступный вариант. Давайте рассмотрим каждый из методов по подробнее.

1. Способ

Это использовать какой-нибудь предмет с отражающей поверхностью, лучше всего подходит простая металлическая линейка. Если её повернуть под определённым углом, то лазерная линия будет хорошо видна.

2. Второй вариант подходит только тем, у кого приборы имеют дополнительные лазерные точки, к примеру, как у недорогого китайского нивелира (на фото точка именно этой модели). Дело в том, что концентрация пучка в точке намного больше, чем в линии, поэтому лазерную точку отчётливо видно днём на улице на расстоянии до 15 метров в одну сторону.

3. Способ подходит всем, с любой моделью нивелира. Как вы наверное уже догадались, это разметка в тёмное время суток, и чем темнее это время, тем дальше будет виден лазерный луч.

Поэтому, если Вы задумались или собрались приобрести лазерный уровень, рекомендую перед покупкой сразу определить для себя, потребуется ли производить какие-либо работы на улице при дневном освещении, исходя из этого рассматривать нивелир с функцией или без функции «работы с приёмником».

4. Самый интересный метод определения местоположения лазерного луча на больших расстояниях. Причём разметку можно делать на гораздо большем расстоянии, чем с приёмником, если таковой режим в Вашем нивелире есть.

Да, надо отметить, что этот способ работает абсолютно с каждым лазерным построителем плоскостей, не важно есть у него режим работы с приёмником или нет!

Итак, чтобы произвести разметку на улице, к примеру на 100 метрах нам понадобится простой сотовый телефон с фронтальной камерой, который на сегодняшний день есть практически у каждого.

Далее для обнаружения лазерной линии включаем фронтальную камеру телефона и начинаем сканировать участок, где предположительно проходит линия. При точном попадании лазерного луча на фронтальную камеру, на экране телефона будет видна яркая точка, которая при небольшом смещении телефона вверх или вниз будет угасать.

В тот момент, когда на экране свечение точки будет самым ярким, мы и делаем отметку ровно на против глазка камеры.

Таким образом Вы получаете разметку с минимальной погрешностью, с таким же принципом работы, как и лазерный приёмник.

Для лучшего представления метода, рекомендуем посмотреть следующие видео:

Возможностей много

Как удалось выяснить ученым, для создания максимально эффективных и широко применяемых установок разумно применять такие лазеры, для которых частоту можно настраивать в процессе работы. Они актуальны в первую очередь для спектральных приборов с повышенными показателями разрешения. В таких установках можно добиться корректного результата исследования, не прибегая к диспергирующему элементу.

Системы, основанные на лазере, частота которого корректируется во время работы, в настоящее время нашли себе применение в разных областях и сферах научной деятельности, медицины, промышленности. Во многом предназначение конкретного прибора определяется спецификой лазерного излучения, реализованного в нем. Линия генерации определяет спектральное разрешение, полуширину функциональности аппарата. Форма зависит от заданного интенсивного спектрального распределения.

Возможные последствия

Иногда после лазерной эпиляции волос могут возникать осложнения. К таковым относят:

1. Покраснение. Расценивается в качестве варианта нормы. Появляется обычно на чувствительной коже. Симптом проходит самостоятельно в течение суток.
2. Отёки, синяки, волдыри. Их возникновение зависит от того, насколько правильно была проведена лазерная эпиляция, достаточным ли было охлаждение. Ещё одна причина, почему такое может произойти – несоблюдение правил подготовки, наличие свежего загара.
3. Аллергические проявления в виде дерматитов, крапивницы, зуда. Могут быть следствием непереносимости, используемых анестезирующих средств.
4. Воспаление фолликула – фолликулит. Причинами выступает повышенное потоотделение из-за особенностей организма или посещение сауны, бани в раннем периоде после процедуры.
5. Пигментные пятна. Появляются в основном на загорелой коже или, когда нарушались правила ухода за кожей после сеанса (при длительном нахождении под солнцем без использования специальных средств защиты).
6. Обострение герпетической инфекции. Появляется, если уже ранее имелось заболевание, на фоне ослабленного иммунитета.
7. Утрата зрения, светобоязнь, конъюнктивит. Причины: лазерная эпиляция осуществляется с погрешностями, нарушается порядок её выполнения, пренебрегается необходимость использовать очки или же их часть прилегает неплотно.

Чтобы избежать неприятных последствий, а лазерная эпиляция стала максимально эффективной, важно добросовестно подойти к выбору салона и хорошего специалиста.

Лазерная эпиляция – действенный метод избавления от нежелательной растительности

Перед сеансом важно ознакомиться с показаниями и противопоказаниями, особенностями выполнения. Предварительно в некоторых салонах можно сделать бесплатно пробную процедуру, позволяющую оценить, насколько подходит лазерная эпиляция

Немаловажное значение имеет подготовка к сеансу и последующий уход за кожей, осуществлять которые следует в соответствии с рекомендациями специалиста. Сколько потребуется процедур обуславливается типом кожи, структурой, цветом волосков, площадью участка, подвергаемого обработке.

Типы лазеров, их отличия

В косметологической практике применяется несколько разновидностей лазеров. Отличаются они преимущественно длиной волны излучаемого света. Чем она длиннее, тем больше глубина проникновения и выше эффективность. Также различия могут быть в энергии излучения и длительности самих импульсов.

Лазеры представлены следующими видами:

• александритовым;
• рубиновым;
• неодимовым;
• диодным.

Отличия лазеров наглядно можно увидеть на таблице, представленной ниже:

Рубиновый лазер

Является одним из первых, который начали использовать для избавления от ненужной растительности. На сегодняшний день он относится к устаревшим и практически не применяется.

Александритовый лазер

Александритовый максимально эффективен в отношении тёмных волос на светлой незагоревшей коже. При его применении требуется охлаждение кожи извне. В случае неправильного выставления параметров вероятность получения ожогов высокая. Во время сеанса пациенты часто жалуются на болезненные ощущения.

Диодный

У диодного, длина волны излучения находится в области наибольшего поглощения меланином, поэтому он признан самым эффективным. Применять такой лазер допустимо на всех типах кожи и для любых волос, даже с малым содержанием меланина. Диодным лазером можно удалять также сосудистые звёздочки и подкожные сосуды.

Неодимовый лазер

Малоэффективен для удаления нежелательных волос. Действует он не на меланин, а на сосуды, питающие волосы. Используется преимущественно для устранения сосудистой сетки, шрамов. Не ограничивается типами кожи. Такие аппараты невозможно найти в косметологических салонах, они имеются только в специализированных клиниках.

Что являют собой аппараты IPL

Этот метод эпиляции базируется на применении IPL-систем. Источник света в таком оборудовании – это лампа-вспышка, генерирующая высокоинтенсивное некогерентное световое излучение с длиной волн в диапазоне 500-1200 нм.

При процедуре вся энергия от световой волны поглощается меланином, ведь только он поглощает световые пульсации. Далее световая энергия преобразовывается в тепловую, фолликул нагревается и разрушается сосудистый сосочек, который питает волосок.

В конечном счёте под действием фотоэпиляции IPL волосяной фолликул необратимо разрушается световой волной. Волосы данным методом удаляются не сразу, а примерно в течение недели. То место, где была расположена волосяная луковица, постепенно зарастает соединительной тканью.

Когда эпителий поглощает световую энергию, в тканях начинают запускаться различные реакции. Основная из них – это термическая. После потребления большого количества энергии ткани нагреваются до такой температуры, что начинают разрушаться.

При IPL эпиляции этот процесс катализируется под действием световой энергии. Он получил название фототермолиз. Различные длины световых волн поглощаются тканями в разной степени в зависимости от их окраски. Поэтому фотоэпиляционный эффект в большинстве случаев определяется наличием в волосах меланина и правильным подбором параметров волн света.

Если при воздействии селективного фототермолиза 100% клеток волосяной луковицы, которые отвечают за регенерацию, погибают, рост волос прекращается. Если фолликул только получает повреждения, цикл роста нарушается, толщина и степень пигментации волос уменьшаются, но они продолжают свой рост.

Важно! После полного курса лазерной эпиляции усики могут снова появиться – на них влияет уровень гормонов эстрогена и тестостерона, которые в организме с возрастом могут повышаться, что и становится причиной повторного роста волосков

Инверсная заселенность. Создание когерентного излучения:

Перемещаясь по уровням атома, электроны создают (выделяют) его энергию: чем они выше, тем она больше, а опускаясь – поглощают ее. Чем выше энергия атома, тем больше он возбужден, но это отражается и на его устойчивости – она слабеет. В определенный момент времени электроны все же изменят уровень на более низкий, выделив фотон – электромагнитное излучение. Учитывая, что такой переход спонтанный, выделяемое излучение происходит разобщенно, поэтому и образующийся луч является несогласованным.

Если же излучение (выделение энергии) проводится направленно, при воздействии электромагнитной волны, чья частота близка к частоте перехода атома, возникнет иной эффект. Полученный резонанс дестабилизирует атом и все электроны «упадут» с верхних «ярусов» на нижние. При таком спровоцированном воздействии световая волна будет идентична первичной волне по всем трем параметрам:

– частоте;

– направленности;

– фазе.

Все образующиеся волны имеют согласованное (когерентное) направление, и суммарно они увеличивают интенсивность излучения, т.е. количество его квантов.

Заселенность – это количество атомов на определенном энергетическом уровне (E_n). Если заселенность более высокого уровня (Е₂) выше, чем ниже расположенного (Е₁), образуется инверсная заселенность. Так и активное вещество – это среда, где возбужденных атомов больше, чем тех, что находятся в состоянии покоя. Если подобная среда будет подвержена воздействию электромагнитной волны, электроны поднимутся на выше расположенные уровни, и возникнет усиленное этим воздействием излучение. Причина проста – каждый квант электромагнитной волны порождает идентичный фотон, эти два образуют четыре фотона, те – восемь и так далее. Все это приводит к появлению фотонной лавины.

Однако данная ситуация весьма условна и возможна лишь в идеальных условиях. В реальных же существуют факторы, провоцирующие утрату электромагнитной волной энергии: ее поглощают примеси, которые содержит активная среда, она рассеивается в ее неоднородных слоях и т.д. Усилить же ее можно путем продления длины пробега в активной среде, что возможно весьма условно. Поэтому был создан резонатор: многократно отражаясь от двух параллельно расположенных зеркал, волна проходит достаточное расстояние для получения нужного уровня усиления, но при условии, что сохранится инверсионная заселенность.

Обеспечивать нужное число электронов на высоких уровнях возможно при использовании отдельного источника энергии – что означает, что необходимо проводить накачку активной среды источниками энергии. Подобные источники энергии могут быть самыми разными: протекающая химическая реакция, установленная электрическая лампа, направленный разряд электроэнергии и прочие. Есть и определенные условия:

– накопление электронов на верхних слоях атомах. Их должно скопиться не менее половины от общего числа;

– уровень энергии. Он должен превысить определенные показатели, иначе потери превысят накачку, что приведет к малой мощности на выходе.

После достижения состояния инверсии, некоторые электроны начнут спонтанный спуск на более низкий энергетический уровень, при котором возникнут кванты (фотоны). Те фотоны, которые были выпущены под углом к оси резонатора, вызовут короткий цикл излучений в выбранном направлении и исчезнут из активной среды. Те фотоны, чье движение будет направлено вдоль оси резонатора, смогут бесконечное количество раз отразиться в зеркалах резонатора, что и приведет к появлению согласованного (когерентного) излучения.

В чём его сила?

Конечно же, это было только начало. В том же 1960 году американцам Али Джавану, Уильяму Беннетту и Дональду Хэрриоту удалось создать первый в мире газовый лазер; оптическое излучение генерировалось в мощном электрическом разряде в смеси неона и гелия. А двумя годами позже в СССР и США одновременно заработали первые полупроводниковые лазеры. Сила лазера заключается в том, что он создаёт очень узкий пучок света очень большой интенсивности. За прошедшие 60 лет лазер сделался практически незаменимым во многих областях человеческой деятельности — от коррекции зрения и лазерной косметологии до лазерных принтеров, оптико-волоконной связи, записи компакт-дисков. Лазер необходим во многих научных исследованиях. Начало использования лазера в промышленности иногда называют «индустриальной революцией», сравнимой по значению с изобретением паровой машины. Лазерный луч легко режет металл и закаляет сплавы. Это происходит следующим образом: луч движется по кромке стальной детали, мгновенно разогревая её до температуры 1300-1500 °С, в результате чего образуется новый сверхтвёрдый слой толщиной меньше миллиметра. Большие перспективы связываются сейчас с использованием лазерных лучей для сверхдальней связи. Возможно, в самом недалёком будущем с помощью лазера можно будет передавать информацию между искусственными спутниками Земли и со спутников на Землю. Ничего удивительного; даже известная всем школьникам лазерная указка так хорошо«держит фокус», что способна направить луч на облака, находящиеся на высоте в несколько километров. При этом пятно света на облаке будет иметь диаметр не более одного метра.

Три Нобелевки

Первая Нобелевская премия по физике за исследования в бласти квантовой электроники, непосредственно связанной с квантовыми генераторами, была вручена в 1964 году Александру Прохорову, Николаю Басову и Чарлзу Таунсу. Вторая, в 2000 году, — советскому (российскому) физику Жоресу Алферову и американцам Герберту Крёмеру и Джеку Килби за полупроводниковые лазерные структуры. Наконец, в прошлом, 2018 году высшую научную награду снова вручили за лазерные исследования и технологические разработки. Её получили Артур Эшкин (США), Жерар Муру (Франция) и Донна Стрикленд (Канада). Кстати, Донна Стрикленд — третья женщина-физик, получившая Нобелевскую премию, за всю историю вручения. До неё подобной высокой чести были удостоены лишь Мария Склодовская-Кюри (Нобелевская премия по физике за 1903 год) и Мария Гёпперт-Майер (тоже по физике, 1963 год). Нобелевская премия по физике в 2018-м была вручена за «чисто лазерные» разработки. Это, во-первых, «лазерный пинцет», позволяющий захватывать и перемещать совсем уж микроскопические объекты, типа живой клетки или даже отдельной белковой молекулы. Значение этого открытия для микробиологии и медицины трудно переоценить, так как живую клетку можно будет теперь переносить в нужное место безо всякого для неё вреда. Во-вторых, «лазерный радар», с помощью которого можно изучать события, происходящие за очень короткий срок, миллиардные доли секунды. Его можно использовать в очень широком диапазоне научных исследований, в частности для сверхтонкого химического анализа, а также создания метаматериалов — композиционных материалов с искусственно созданной периодической структурой. Наконец, это более совершенная разновидность «лазерного скальпеля», который уже на протяжении десятилетий успешно применяется в хирургии (к примеру, офтальмологами). Итак, волшебная сила света, сконцентрированного в узкие направленные пучки, оказывает все большее влияние на нашу жизнь. Учёные собираются использовать лазеры как для изучения мира элементарных частиц, так и для «глубокого зондирования» космического вакуума. Практическое применение лазеров планируется расширить — и для нейтрализации ядерных отходов, и для воздействия на раковые клетки.

Метки: Тайны 20 века, оптика, наука, лазер, Нобелевская премия, физика, свет, луч, генератор

Подготовка к процедуре

К процедуре лазерной эпиляции необходимо тщательно подготовиться. Для начала рекомендуется ознакомиться с разновидностями лазеров, принципами их работы, различиями, изучить, как проводится эпиляция лазерная, какие имеются противопоказания. Также немаловажен выбор салона и мастера.

Иногда лазерная эпиляции может не принести ожидаемого результата. Гормональным фоном определяется, насколько интенсивно растут волоски и с какой скорость восстанавливаются луковицы. Поэтому, если имеются какие-либо нарушения, то нежелательная растительность будет отрастать снова и снова. Специалист поможет разобраться с тем, подходит ли человеку этот метод. В некоторых салонах предварительно можно сделать бесплатно процедуру на небольшом участке кожи, чаще в области подмышек.

На консультации специалист также ознакомит с правилами подготовки:

1. За 2-4 месяца необходимо отказаться от восковой депиляции, шугаринга, эпилятора, применения пинцета. Для депиляции допускается использование только бритвенных станков и специальных кремов.
2. Для александритового требуется волоски длиной в 2-3 мм, диодный же работает на гладкой коже.
3. За неделю до сеанса и неделю после нельзя загорать и посещать солярий. Также необходимо пользоваться специальными защитными кремами от ультрафиолетового излучения.
4. За три дня надо отказаться от скрабов и пилингов в области предполагаемого воздействия.
5. Перед сеансом необходимо удалить с кожных покровов косметические средства.
6. Не рекомендуется проводить процедуру во время менструаций.

Правильная подготовка позволит избежать возникновения ожогов, пигментаций и аллергических реакций.

Теория

При создании коротковолновых лазеров необходимо преодолеть принципиальные трудности. Чтобы осуществлялся эффект усиления электромагнитного излучения при его прохождении через активную среду, необходимо, во-первых, большое количество возбуждённых атомов, готовых испустить кванты вынужденного излучения, а во-вторых, большая вероятность взаимодействия между квантами и этими атомами, обеспечивающая это вынужденное излучение. Коэффициент усиления излучения составляет: K = s (N_воз — N_осн), где s — сечение взаимодействия квантов с атомами, N_воз и N_осн — число атомов в возбуждённом и основном состояниях. В условиях термодинамического равновесия N_воз < N_осн, поэтому поглощение преобладает над вынужденным излучением.

Для получения лазерного эффекта необходимо создать среду с инверсной заселённостью атомов по энергетическим состояниям: N_воз > N_осн. Кроме этого, из фундаментальных законов квантовой физики следует, что s µ l2. Значит, чем короче длина волны излучения, тем труднее осуществить его квантовое усиление. Поэтому первые такие усилители были созданы в радиодиапазоне (мазеры) в конце 50-х годов. В 60-е годы был построен первый оптический генератор непрерывного действия (гелий-неоновый лазер). Методы нелинейной оптики позволили к середине 70-х годов создать лазеры, работающие в области вакуумного ультрафиолета (возбуждённые неоноподобные атомы) около 1000 А (СССР). К концу 70-х стало ясно, что практически осуществима схема лазера с длиной волны около 10-20 А, на многозарядных ионах(например ионы селена-74) с возбуждением с помощью мощного лазера оптического диапазона (неодимовый лазер). Для рентгеновского диапазона с длиной волны менее 10 А должны быть использованы ядерные переходы, а также эффект Мёссбауэра (излучение квантов в кристаллах без «отдачи» атома, а значит, без смещения частоты излучения вследствие доплер-эффекта).

Для поддержки инверсной заселённости верхних уровней мощность возбуждения должна быть намного больше той, которая рассеивается в виде спонтанного излучения в среде (тепловые потери и др). Как известно, энергия кванта пропорциональна частоте излучения и к, тому же вероятность спонтанного излучения, бесполезно уносящего энергию внешнего источника возбуждения, пропорциональна третьей степени от частоты излучения. Учитывая это, получим, что мощность, необходимая для поддержания инверсной заселённости, W µ n4 µ l-4.Так например для лазеров видимого диапазона с длиной волны около 500 нм, достаточно обеспечить мощность, вводимую в 1 см³ среды около 100-10000 Вт/см³ (лампы-вспышки, хим-е реакции), то для лазера рентгеновского диапазона с длиной волны около 0,5 нм, плотность энергии «накачки» должна быть около 1010- 1015Вт/см² (!). Такой высокий уровень энергий при «накачке» может быть обеспечен только с помощью ядерного взрыва, либо в фокальном пятне мощного импульсного лазера.