激光手术

激光应用于手术的基本原理是手术区吸收大量的光能而发热,随后被破坏,破坏机理同辐照条件有关。这种用光来破坏组织,不需要同组织接触,是绝对的无菌手术。只要被破坏的组织同周围组织的吸收光谱不同,选用适当的激光波长,就能有选择地进行光破坏。产生热效应的光谱范围很宽,从轻微的加热,只熔化不蒸发,到局部强脉冲加热,产生流体动力学激波,导致破坏。最后,激光辐照区可     

未来的外科手术

最近,美国一家医学院的卡姆兰·内查特博士成功地为一位子宫内膜异位的患者作了子宫切除手术。使人惊奇的是,整个过程没有使用手术刀,而是用一种新型的视频激光镜检查仪来完成的. 视频激光镜是一种形如指挥捧、镜内配有微型摄影机和激光器等设备的医用仪器。实验表明,用该仪器进行外科手术,具有操作简便、病人失血少、术后恢复快等优点。手术时,只需在患者脐部刺一个能插入视频激光镜的小孔,医生们只要注视手术室四周的彩色屏幕就能及时掌握激光镜在患者体内的位置。一旦遇到带病组织,凭借激光的强大杀伤力而除之。     

应用飞秒激光在NiTi合金表面制备多孔微结构

通过恒速移动线偏振飞秒激光焦点在镍-钛(NiTi)合金表面制备出了多孔微结构. 实验结果表明, 通过逐步改变入射的激光能量, 在样品表面可以形成羽毛状条纹和簇状多孔等多种不同的新颖微结构. 当激光能量为400 μJ时, 实验观测到了规则空间排列的多孔微细结构. X射线衍射(XRD)分析表明, 样品经不同能量的飞秒激光加工后, 样品表面仍然可以保持其原始的晶体结构, 但表面晶粒已明显被细化. X射线光电子能谱(XPS)显示, 飞秒激光处理后样品表面的Ni/Ti比值也发生了显著变化, 且Ni的氧化明显. 当激光能量为400 μJ时, 加工表面的成分被证实主要由二氧化钛和少量被氧化的Ni组成.     

激光点火燃烧核燃料获得重大突破

正[本刊讯]近日,美国劳伦斯一利弗莫尔国家实验室在Science和Physical Review Letters上发表论文,宣布他们的激光惯性约束聚变研究工作获得重大突破,实验中发现了激光点燃核燃料的迹象,核聚变反应释放出的能量比燃料(用于引发核聚变反应)吸收的能量多,核聚变反应产生的能量约是以前记录的10倍。核聚变是1930年代发现的核反应现象。两个质量很小的原子核发生反应,在合成一个质量更大的新原子     

香豆素系列激光染料

香豆素系列激光染料是目前蓝绿光区域最重要的激光染料。它覆盖了420—560nm光谱区间。这类激光染料具有能量转换效率高,调谐范围宽,适用的泵浦广等优点。本文报告十种香豆素激光染料的制备方法和激光特性。     

在激光导致的高激发态原子中检验泡利不相容原理的适用性

激光技术已被用于精确检验自然界的某些基本规律,如利用激光干涉仪准确证实了空间的各向同性。1985年,H.Rinneberg等应用一对可调激光器发出的激光束照射一束被引入屏蔽真空室内的稀薄原子,其中一个激光器发射频率相当于把电子激发到较高的中间状态所需要的能量;另一束激光提供的能量将原子中的电子激发到主量子数n=290的高能级。这是实验室中目前所获得的最大原子,也是一系列n不断增大的高激发态原子的最佳实验结果。基于高能实验和理论等,1984年我们提出     

电子回旋脉塞的Madey定理及增益公式

近年来,自由电子激光极受重视并取得很大进展。特别是自由电子激光的主要奠基者Madey,导出了一个重要定理(Madey定理)。该定理第一部分给出了受激辐射与自发辐射导数之间的关系式,第二部分用借助于光场表达的电子能量因子的一阶扰动量,给出了自发     

实现γ射线激光之路

分析了形成激光的诸要素,统一地理解了普通(以原子、分子或凝聚态物质为介质的)激光和自由电子激光的运作机制.由此认识了实现γ射线激光的困难和解决办法,即让带电粒子在普通激光中摆动,再配以适当的"共振"和"抽运"机制.为了进行精确可靠的分析我们建立了激光中的量子电动力学.她与真空中的量子电动力学等价,因此是当今最可靠的物理理论.由此明确得出的结论是,一束适当能量的单能直线前进的电子与一束单色平面波普通激光迎面相撞将产生γ射线激光,称为量子自由电子激光.当然,这是理想条件下的理论结论.然而协同学(synergetics)告诉我们,在实际条件逼近理想条件的过程中会有一临界点,越过这一点,诱致辐射的正反馈会导致一雪崩式的过程,电子束与普通激光碰撞产生的γ射线束遂相变为γ射线激光.     

治癌药物YHPD对DNA光敏损伤的激光喇曼光谱研究

选择特定的染料使肿瘤细胞吸收,然后再用一种波长的激光照射以达治疗的目的。这叫激光化学疗法。在本世纪初已发现了光敏化效应并出版了大量的著作,但构成它的分子过程仍然没有充分阐明。虽然许多假设已经提出与能量吸收和转移的物理-化学过程及许多分子     

未来的分子手术刀

斯坦福大学的卡尔多(AndrewKaldor)博士和他的合作者用一束红外激光成功地对一个大化学分子中的个别键进行了选择性加热,而且不影响它周围的原子. 分子可以吸收一个接一个的红外光脉冲,直到积累的能量使它们裂解成几部分。这种未来的化学外科学的艺术不但要准确地找出要分离的键所在的位置,而且必须在激光能量传递开之前,就用激光将这     

造福人类 科学美学之真谛（下）

激光技术亦被公认为20世纪最重大的技术成就之一。激光机理、即受激发射原理便是爱凼斯坦在其量子辐射理论里所作出的科学预言。激光是相干光，其亮度、单色性、方向性都比普通光强得多。故而在精密加工、医疗手术等方面得到广泛应用；人们称它为“神光”、“利器”。尤其是。以激光充作“神奇的信息载体”，从而形成光通信的重要技术领域；因光通信具有信息容量大、通信质量高、保密性能好、能量损耗低等优点。以致很快就与电子通信并驾齐驱．甚至可能会成为首选的通信方式。所谓“信息高速公路”的建成，便当归功于激光载体以及光纤网络的功劳。另外．高功率激光器用作惯性约束驱动装置，可望最终实现可控热核聚变。     

态—态反应动力学

激光化学是一门新兴的边缘学科。近几年来得到迅速发展。中国科学院拟在今年十一月召开化学中激光会议。为介绍国外激光化学的进展,我们请武汉大学化学系组织翻译了一组文章。约五万余字,准备分两期刊载,本期刊登其中的三篇。借此机会,向武汉大学化学系表示感谢。     

超声激光联合与物质相互作用的研究

《超声激光联合与物质相互作用的研究》向我们显示了另一幅图景。罗列凡、吴存恺从事此项研究已积有多年,作者的这一成果不仅有其显著的应用价值,而且对于能量与物质相互作用这一基础性课题也可能作出其有意义的贡献。     

单个准分子激光脉冲和位相光栅模板制作表面周期结构

近年来,准分子激光器(excimer laser)以其高能量的脉冲式紫外(193nm或248nm)激光输出特征而被人们用于部分薄膜材料的加工和制备,其原理是用聚焦后的准分子激光脉冲对靶材进行轰击,一定条件下将轰击出来的靶材颗粒均匀沉积在基片上便可以生长出薄膜结构,这种方法又称为PLD(Pulse laser deposition)技术.利用准分子激光器和石英位相光栅模板,人们已经在光敏光纤和光敏光波导中写入了性能良好的Bragg折射率光栅,由于LiNbO_3(LN)和 LITaO_3(LT)这两种重要的光学晶体均对准分子激光波长(248 nm)产生强烈吸收,所以当它们被该激光照射时,激光能量将被晶体吸收并产生热量.如果激光的能量密     

产生受激光发射的工作物质

自1960年Maiman首先实现了红宝石的受激光发射以来,在寻找产生受激光发射的工作物质及改进器件的结构与性能方面,做了许多工作,取得了丰硕的成果。目前,实现受激光发射的工作物质已不下五十种之多,其中包括气体、液体(有机溶液)和固体等不同状态和不同结构的物质;输出波段已从紫外2542埃伸展到红外35微米;实现了低温和室温的连续操作器件;红宝石的输出能量已达500焦耳,已制成输出能量为113焦耳的玻璃受激光发射器,运用光开关技术,红宝石的脉冲峯值功率已从5仟瓦剧增至10亿瓦;半导体工作物质的出现,大大     

电离毛细管等离子体在激光加速领域的应用

激光加速是近年提出的一种新型加速机制,它以等离子体为加速介质,受到等离子体性质的强烈影响.电离毛细管装置作为一种能稳定产生等离子体通道和调制等离子体参数的可靠工具,既可以承载激光等离子体尾波的高梯度加速场,又能提供放电电流驱动的高梯度横向聚焦磁场,在紧凑型激光加速器、辐射源及等离子体透镜的研究中发挥着重要作用.本文介绍了电离毛细管等离子体的原理及特性,归纳了它在激光加速领域的主要应用,包括作为加速段进一步提高激光等离子体加速粒子束的能量及质量、作为束流传输元件匹配加速粒子束的实际应用需求.在此基础上,对毛细管等离子体未来的发展趋势进行了展望,并简要介绍了北京大学电离毛细管等离子体平台的建设情况.     

小型高功率XeCl激光器

XeCl准分子激光器作为紫外波段的强相干光源已经有了广泛的应用,除了部分要求很高能量的情形外,对大多数应用而言,几十毫焦耳的能量、兆瓦水平峰值功率已经足够了,例如光化学、光谱学、激光医学和生物学以及泵浦染料激光器等。 从应用的角度而言,器件小型化、造价低、运转费用小、操作方便是非常重要的,本文描写了一台小型XeCl紫外预电离Blumlein放电泵浦激光器,在7cm长的激活区内,获得最大输出能量42mJ,峰值功率2MW,这是迄今报道的具有最短激活长度功率在MW以上,能量     

准分子激光手术还你清晰“视”界

随着医疗技术的发展,人们已经普遍接受了准分子激光手术治疗近视眼的方法.其手术时间短,效果明显,是让大众接受的主要原因.当然,也有不少人对手术是否安全、有效、稳定,自己是否适合做准分子激光手术有着种种疑问.近日,记者前往太原爱尔眼科医院,就准分子激光手术是否安全、有效、稳定等近视眼患者所普遍担心的问题,采访了袁俊彦院长.袁俊彦院长在准分子激光治疗近视、远视、散光方面有较高造诣,对记者的问题作了详细、清晰的回答.     

激光在化学上的应用

在八十年代里,激光将愈来愈多地应用于化学。化学家正在因袭旧事,探索着催化剂的温度、压力和浓度的正确配合。这是减弱并断裂化学键以完成化学反应所必需的。可是较好的办法总是单纯为需要断裂的化学键提供所需的精确能量。激光能够满足这一需要,因为它是一种强能源,而且从紫外线到微波,它们都可以调     

答读者问

广西南宁的陆路安读者来信询问有关自由电子激光的两个问题:①自由电子激光使用的透镜是激光专用的吗?全透镜、部分透镜等都可以用吗?②激光束不需要一定的输出能量、脉冲宽度、发散角、功率吗?能说明一下具体数字吗?市场上出售的激光笔(筒),经透镜聚焦后,聚焦点上的温度是多少呢?就以上两个问题,我们请本刊第9期《神通广大的自由电子激光》一文的作者晓林作答如下。