激光及其在生物医学中的运用.ppt

14.2.2激光的特性1.单色性好和波长范围很宽一个光源发射的光所包含的波长范围越窄,那么它的颜色就越单纯,即光源的单色性好.激光是世界上发光颜色最单纯的光源.第32页,共57页，星期六，2024年，5月2.高亮度高亮度是激光器最突出的优点.光源单色亮度P为光功率,为光辐射的频谱宽度,θ为光束发散角.第33页,共57页，星期六，2024年，5月3.方向性好4.相干性好激光的谱宽比普通光源小得多,因此激光的相干性要比普通光源高得多.5.高功率激光器能在极短的时间(如10-12,10-15s)内,可以产生极高的峰值功率.第34页,共57页，星期六，2024年，5月6.高能量7.高速调制8.明显的光压效应第35页,共57页，星期六，2024年，5月14.2.3典型激光器1.固体激光器一般讲,固体激光器具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特点.第36页,共57页，星期六，2024年，5月2.气体激光器气体激光器具有结构简单、造价低、操作方便;工作介质均匀,光束质量好;以及能长时间较稳定地连续工作的优点.第37页,共57页，星期六，2024年，5月3.半导体激光器4.液体激光器常用的是染料激光器,采用有机染料作为工作介质.第38页,共57页，星期六，2024年，5月§14.3激光生物效应与技术第39页,共57页，星期六，2024年，5月14.3.1激光生物效应生物组织因受激光照射而出现的各种应答性反应、效果或变化称之为激光的生物效应.第40页,共57页，星期六，2024年，5月⑴光热作用生物组织在激光照射下吸收光能转化为热能,温度升高,这即是光热作用.蛋白变性蛋白退化凝固效应蒸发第41页,共57页，星期六，2024年，5月⑵光致机械作用激光照射生物组织,可直接或间接产生对组织的压强称为激光的机械作用,也称为激光的压强作用.第42页,共57页，星期六，2024年，5月⑶光化作用生物大分子吸收激光光子的能量,因激活而引起生物组织内一系列的化学作用.第43页,共57页，星期六，2024年，5月光化作用的基本规律由如下两个定律表达:光化学第一定律(吸收定律)－只有被分子吸收了的光子才能引起光化反应.光化学第二定律(量子定律)－在光化反应中,每个分子只吸收一个单色光的光子而成为光化激活分子.第44页,共57页，星期六，2024年，5月⑷光电磁场作用激光是一种高能量的电磁波,伴随着激光的出现必然产生一个电磁场.激光对生物组织的作用就是电磁场对生物组织的作用,一般认为这一作用主要是电场所致.第45页,共57页，星期六，2024年，5月光致激活作用主要通过弱激光实现.弱激光对生物过程、对神经、通过体液或神经-体液而对全身、对机体免疫功能等都有刺激作用.⑸光致激活作用第46页,共57页，星期六，2024年，5月在利用激光进行医疗时,要特别注意影响激光与生物组织相互作用的两方面因素:①要明确所采用的激光器的性能参数②生物组织的性质第47页,共57页，星期六，2024年，5月设激光的发散角为θ,光斑的直径为d,透镜的焦距为f,则因为θ很小,所以14.3.2激光生物技术1.激光微光束技术dff第48页,共57页，星期六，2024年，5月假定输出激光的功率为P,那么光斑的功率密度为第49页,共57页，星期六，2024年，5月例如,P=103W,f=20mm,θ=10-3rad,光斑的面积和功率密度为这时光斑的直径约为20um.第50页,共57页，星期六，2024年，5月⑴激光莱曼光谱技术⑵激光荧光光谱技术⑶激光原子吸收光谱技术⑷激光微区光谱技术2.激光光谱分析技术第51页,共57页，星期六，2024年，5月3.激光多普勒技术第52页,共57页，星期六，2024年，5月§14.4激光在临床医学中的应用第53页,共57页，星期六，2024年，5月1.癫痫病灶区的检查诊断2.婴儿脑细胞氧含量激光监视仪3.光学层析干涉仪4.光致荧光内窥镜系统14.4.1激光诊断方法第54页,共57页，星期六，2024年，5月14.4.2激光治疗方法2.激光在眼科中的应用1.激光在皮肤科中的应用⑴热凝⑵激光切除⑶激光打空⑷热致膨胀⑸激光剥离第55页,共57页，星