Tibbiyotda lazer texnologiyalaridan foydalanishning fizik asoslari

3. Tibbiyotda lazer texnologiyalaridan foydalanishning fizik asoslari
Lazerlarning asosini induktsiya qilingan nurlanish fenomenidir, uning
mavjudligi 1916 yilda A.Eynshteyn tomonidan e'lon qilingan. Diskret energiya
sathiga ega kvant tizimlarida energiya holatlari o'rtasida o'tishning uch turi
mavjud: induktsiya qilingan o'tish, spontan o'tish va radiatsion bo'lmagan
yengillik o'tish. Induktsiya qilingan nurlanishning xususiyatlari kvant
elektronikasida radiatsiya va amplifikatsiyaning muvofiqligini aniqlaydi.
Spontan emissiya shovqin paydo bo'lishiga olib keladi, tebranishlarning
kuchayishi va qo'zg'alishi jarayonida urg'ochi rolini o'ynaydi va radiatsion
bo'lmagan bo'shashish o'tishlari bilan birgalikda termodinamik muvozanatsiz
emissiya holatini olish va saqlashda muhim rol o'ynaydi.
Induktsiyalangan o'tishlarda kvant tizimi bir energiya holatidan
ikkinchisiga elektromagnit maydon energiyasini singdirish bilan (past
darajadagi energiya darajasidan yuqori qismga o'tish) va elektromagnit
energiyaning emissiyasi bilan (yuqori sathdan pastki darajaga o'tish) ham o'tishi
mumkin.
Yorug'lik elektromagnit to'lqin shaklida tarqaladi, radiatsiya va yutilish
energiyasi yorug'lik kvantida to'planadi, elektromagnit nurlanishning materiya
bilan o'zaro ta'siri, 1917 yilda Eynshteyn ko'rsatganidek, singdirish va o'z-
o'zidan emissiya bilan birga stimulyatsiya qilingan (induktsiya qilingan)
emissiyani keltirib chiqaradi. ) lazer rivojlanishi uchun asos bo'lgan nurlanish.
Elektromagnit to'lqinlarning stimulyatsiya qilingan emissiya yoki
santimetr to'lqinlari diapazonida o'z-o'zidan qo'zg'aladigan elektromagnit
nurlanishning boshlanishi tufayli kuchayishi va shu tariqa qurilma
yaratilishi maser(kuchlanishli nurlanish tarqalishi bilan mikroto'lqinli
amplifikatsiya) 1954 yilda amalga oshirilgan. Kuchaytirishning ushbu
printsipini 1960 yilda sezilarli darajada qisqa yorug'lik to'lqinlarigacha
16
kengaytirish taklifi (1958) bo'yicha birinchi lazer (nurlantirilgan emissiya yo'li
bilan yorug'likning kuchayishi).
Lazer yorug'lik manbai bo'lib, uning yordamida bizga radiotexnika va
mikroto'lqinli texnologiyalardan ma'lum bo'lgan, shuningdek qisqa to'lqinli,
ayniqsa infraqizil va ko'rinadigan spektral mintaqalarda kogent elektromagnit
nurlanish olinishi mumkin.
Mavjud lazer turlari bir nechta belgilarga ko'ra tasniflanishi mumkin.
Birinchidan, faol muhitni yig'ish holatiga ko'ra: gaz, suyuq, qattiq holat. Ushbu
katta sinflarning har biri kichiklarga bo'linadi: faol muhitning xarakterli
xususiyatlariga ko'ra, nasos turi, inversiyani yaratish usuli va boshqalar.
Masalan, enjeksiyon pompasi eng ko'p ishlatiladigan yarimo'tkazgich
lazerlarining keng sinfi qattiq holatlardan juda aniq ajralib turadi. Gazlar
orasida atom, ion va molekulyar lazerlar tarqaladi. Boshqa barcha lazerlar
orasida vakuumdagi relyativistik zaryadlangan zarralar tomonidan nur hosil
bo'lishining klassik ta'siriga asoslangan erkin elektron lazer alohida o'rin
egallaydi.
Lazer nurlanishi oddiy yorug'lik manbalarining nurlanishidan quyidagi
xususiyatlarda farq qiladi.
Yuqori spektral energiya zichligi;
Monoxromatiklik;
Yuqori vaqtinchalik va fazoviy uyg'unlik;
Statsionar rejimda lazer nurlanish intensivligining yuqori barqarorligi;
Juda qisqa yorug'lik pulslarini yaratish qobiliyati.
Lazer nurlanishining bu o'ziga xos xususiyatlari unga turli xil dasturlarni
taqdim etadi. Ular, asosan, oddiy yorug'lik manbalaridan tubdan farq qiladigan
stimulyatsiya qilingan emissiya tufayli radiatsiya hosil bo'lishi jarayoni bilan
belgilanadi.
17
Lazerning asosiy xususiyatlari quyidagilardir: to'lqin uzunligi, quvvat va
ish tartibi doimiy yoki pulsli bo'lishi mumkin.
Lazerlar tibbiy amaliyotda va birinchi navbatda jarrohlik, onkologiya,
oftalmologiya, dermatologiya, stomatologiya va boshqa sohalarda keng
qo'llaniladi. Lazer nurlanishining biologik ob'ekt bilan o'zaro ta'siri mexanizmi
hali to'liq o'rganilmagan, ammo shuni ta'kidlash kerakki, to'qimalar hujayralari
bilan termal effektlar yoki rezonansli o'zaro ta'sirlar mavjud.
Lazer bilan davolash xavfsizdir, bu dorilarga allergiya bo'lgan odamlar
uchun juda muhimdir.
18
|