Келгиле, бүгүн фемтосекунддук лазер эмне экендиги жөнүндө сүйлөшөлү. Анын ишинин негизги принциптери кандай жана ал көрүүнүн туура болушуна кантип жардам берет?
Бордун теориясы
Он тогузунчу кылымдын башында илим атомдун түзүлүшүн изилдей ала турган деңгээлге жеткенде, жаңы багыт – кванттык физика пайда болгон. Биринчи маселе кичинекей электрондор атомдун оор ядросуна кантип жана эмне үчүн түшпөй турганын аныктоо болгон. Максвеллдин теңдемелерине негизделген мурунку теория ар кандай кыймылдуу заряд талааны чыгарат, демек импульсту жоготот деп айтылган. Ошентип, ядронун айланасында айлануучу электрон тынымсыз нурланып, акырында ядрого түшүшү керек. Бор атомдогу электрондор борбордон белгилүү аралыкта гана болушу мүмкүн жана бир деңгээлден экинчи деңгээлге өтүү энергиянын эмиссиясы же жутулушу менен коштолот деген идеяны билдирген. Бул теория кийинчерээк кванттык физиканын алкагында түшүндүрүлгөн. Стационардык электрондук деңгээлдердин болушу лазер сыяктуу ойлоп табууга жол ачты (анын ичинде фемтосекунда).
Лазердин теориялык негиздери
Бир жолу окумуштуулар түшүнүшкөнатомдун түзүлүшүн, алар электрондун абалын башкарууну үйрөнүүнү каалашкан. Кадимки шарттарда кандайдыр бир себептерден улам атомдун жогорку деңгээлинде турган электрон, эгерде алар эркин болсо, төмөнкү деңгээлдерди толтурууга умтулат. Өтүү учурунда энергия жарыктын квант же фотон түрүндө чыгарылат. Бирок каалаган эки деңгээлдин ортосундагы өтүү ар кандай жарык кванттарын пайда кылат. Бирок көп электрондор бир убакта жогорку деңгээлден төмөнкү деңгээлге өтсө, анда көптөгөн окшош фотондордун агымы пайда болот. Бул жиптин колдонмолору чексиз. Мисалы, фемтосекунддук лазер катарактаны жок кылат. Итрий кошулган рубинде тескери популяция деп аталган деңгээл табылган: электрондор тезирээк жогорку деңгээлде чогулуп, анан баары чогуу төмөнкү деңгээлге өткөндө. Лазердин негизги компоненттери төмөнкүлөр:
- жумушчу орган (тескери популяция деңгээли бар зат);
- насос (электрондорду тескери деңгээлде топтоо үчүн "индукциялоочу" булак);
- эки параллелдүү күзгү түрүндөгү резонатор (алар бир багытта пайда болгон фотондорду гана топтошот, калгандары чачыранды).
Чыгуу импульсу үзгүлтүксүз же дискреттүү болушу мүмкүн. Мисалы, фемтосекунддук лазер экинчи түргө кирет.
Микро, нано, фемто
Бул префикстердин баары бир бүтүндүн бир бөлүгүн билдирет. Милли бир нерсенин миңден бир бөлүгү, мисалы, метр. Башкача айтканда, миллиметр 10-3 метр. Фемто префикси бир нерсенин салмагын же дегенди билдиретбелгилүү бир бирдиктен 10-15 эсе аз созулат. Демек, фемтосекунддук лазердин импульсу өтө кыска. Жана ар бир секундага 1015 импульс туура келет. Эмне үчүн бизге мынчалык кичинекей баалуулук керек? Чындыгында лазердин күчү электрондордун тескери деңгээлде канча убакыт чогулганына жараша болот. Үзгүлтүксүз генерация менен лазердин күчү жогору болушу мүмкүн эмес. Бирок, ар бир импульс канчалык кыска болсо, ошончолук өндүрүмдүүлүк жогору болот. Көптөгөн процесстер бир топ убакытты талап кылат жана мындай кыска импульс акыркы максат үчүн байкалбайт. Кабыл алуу системасы үзгүлтүксүз лазер сыяктуу көрүнөт. Ошол эле учурда, чыгуу нурунун когеренттүүлүгү жана күчү алда канча жогору.
Катаракт
Катаракта – линзанын булуттанып калышы. Мындай көрүү кемчилигин пайда кылган адам аны билбеши мүмкүн: каректин четинде катарактанын пайда болушу менен көрүү начар болбойт. Бирок линзанын борборунда булуттанып кетсе, көрүүнүн начарлашын байкабай коюу мүмкүн эмес. Көздүн бул өзгөрүшүнүн төрт негизги себеби бар:
- жогорку дозада зыяндуу нурлануу;
- баштын же түз көздүн травмасы;
- кант диабети;
- күчтүү стресс.
Бир гана физикалык себеп бар – көздүн линзасындагы протеин бузула баштайт, бузулат. Бул процесс белоктун денатурациясы деп аталат. Линзанын учурда бузулушу кайтарылгыс. Буга чейин көзү ак карылар, чынында, сокур болгондуктан, жакындарына толугу менен көз каранды болгон. Бирок, бул оору азыр ийгиликтүүдарыланып жатат.
Катарактаны хирургиялык жол менен дарылоо
Салттуу түрдө дарылоо адамдын организмине анын бүтүндүгүн бузбаган кийлигишүүнү билдирет: ангина таблетка жана ысык чай менен, кесилген манжа майлар жана бинт менен дарыланат.
Бирок бул учурда дарылоо радикалдуу - операция. Көбүнчө бул сөз жарааттарды, тигиштерди узакка айыктырат, ооруну жана кадимки жашоо образын жоготууну билдирет. Катаракта болгон учурда операциядан коркуунун кереги жок, себеби кесилген жер көбүнчө өтө кичинекей, 2-3 мм, кан тамырлар кесилбейт, анестезия жергиликтүү.
Операциянын кадамдары:
- Көз алмасы атайын тамчылар менен анестезияланат.
- Көздүн ириси кесилген (кесилген жердин узундугу 3 ммден ашпайт).
- Линзага атайын түзүлүш киргизилген.
- Түзмөк эски линзаны эмульсияга айлантат.
- Эмульсия сорулуп калды.
- Жаңы жасалма жумшак линзаны киргизүү.
- Түзмөк көздөн алынды.
Процедура 15 мүнөттөн ашык эмес созулат, андан кийин адам үйүнө бара алат.
Эски линзанын эмульсияга айлануу стадиясында фемтосекунддук лазер колдонулат. Офтальмология дагы лазерди колдонуунун дагы бир мисалын - миопияны жана астигматизмди коррекциялоону билет. Бирок бул башка окуя.
Катарактаны дарылоодо лазердин артыкчылыктары
Дароо эле бир олуттуу кемчиликти атайбыз - бул ыкма абдан кымбат. Бирок, башка бардык жагынан мурункуга караганда жакшыраак.ыкмалары. Пикирлерге ылайык, линзаны курчап турган ткань азыраак бузулат, эмульсияга айлануу тезирээк ишке ашат, операцияда фемтосекунддук лазер колдонулса, пайда болгон бөлүкчөлөрдүн көлөмү азыраак болот. Мындай операция боюнча пикирлер бейтаптар жана дарыгерлер тарабынан абдан оң.
Лазердин жардамы менен миопия да оңдолот деп айттык. Бирок акыркы убакка чейин бул операция жана катарактаны дарылоо үчүн ар кандай жабдыктар колдонулуп келген. Оорулуу үчүн эң негизгиси - бул операциянын сапаты, бирок мындай кызматтарды көрсөткөн клиника аппараттарга анчалык деле көп акча короткусу келбейт. Бул учурда, Victus femtosecond лазери жардам берет: аны үч түрдүү операцияны аткаруу үчүн колдонсо болот. Мындай учурда жөндөөлөрдү өзгөртүү керек.
