激光光泵腔中金属的替代品

激光在医学上已经使用了很多年,主要是作为微创外科切割工具。然而,近年来在市场上有了许多进步,激光和基于光的系统的应用范围继续扩展到几个专业,特别是在眼科和美容治疗。

对激光的需求增加

在过去的五年中,对化妆品手术的需求增加了,如脱毛和激光视力校正,因为这些程序变得更加容易获得并被客户接受。这创造了对激光器和高强度脉冲灯效率提高的需求,同时创造了更紧凑,温和更快,更具成本效益的新系统。

泵腔中的陶瓷

泵送腔本身的结构对于激光设备的性能和耐用性至关重要,并且通过观察其设计,工程师可以实现更高的效率。app亚博体育传统上,光学泵浦腔由镀金铝制成,但它们倾向于遭受分层问题和均匀反射率的损失。制造商现在转向陶瓷作为制造泵腔的替代材料。

不同类型的激光有不同的要求

每种类型的激光器对泵浦腔都有不同的要求,因此需要具有特定材料组成和制造技术的专门组件。例如,固体激光器使用的反射率高的特定材料构成的反射器,而准分子激光器需要的材料是高度耐化学腐蚀的,可以承受极端的温度冲击。

Morgan先进材料,世界领先的亚博网站下载材料科学和生产的创新者,在欧洲,美国和亚洲领先的激光制造商工作的这一领域取得了重大进展亚博老虎机网登录,以增加激光器的寿命。本文介绍了专业陶瓷材料可以提供激光制造商的收益。亚博网站下载

金属与光学腔中的陶瓷

通常在固态激光器中发现的镀金铝光学空腔由于金的剥落和分层而导致均匀的反射率损失,并且因此降低了激光的效率。氧化铝腔,由于材料特性通常会持续五倍,不需要维护。

固体tate激光器和高强度灯

固态激光器,闪光灯和激光二极管,在激光眼科手术过程中很常见。它们光泵浦固体增益介质,需要高反射率,以便最大限度地将辐射从光源转移到激光棒。

氧化铝反射器作为金属的替代品

摩根高级材料亚博网站下载开发了一种特殊的氧化铝材料,Sintox al.,作为金属反射器的高度成本效益的替代品。Sintox Al是一种高纯度多孔材料(99.7%氧化铝),其适用于使用红宝石(波长694nm)和Nd:YAG(波长为1064nm)晶体的激光器。Sintox Al氧化铝的独立测试显示了超过500nm至2000nm波长的反射率数据超过96%。

氧化铝反射器的好处

选择氧化铝材料以其优异的微观结构及其对限定孔隙率的控制,其提供优异的激光反射率。该材料提供高度漫反射率,其表现为辐射源的散装反射器,通过反射和折射回到腔体。在所有工作温度下,它具有良好的导热性和优异的尺寸和电稳定性。

具有比受刺激的发射更长的波长的泵辐射对激光输出没有贡献,而是使激光晶体加热,这导致影响激光输出质量的光学失真。反射器通常是水或液体冷却以防止这种情况发生,因此需要承受流体的腐蚀作用,吸收产生的热量并保持尺寸稳定。氧化铝可以釉面进一步增加反射率并密封孔隙率,使陶瓷激光腔不渗透到冷却液。它具有高度的强度,以应对激光常规维修的应力,并在化学抵抗冷却溶液中。

剪裁反射器到激光器

摩根先进材料公司提供黄色釉面反射亚博网站下载镜,使可见的黄色与光谱颜色紫色和靛蓝互补,并有效吸收波长高达450纳米的波长。

低功率固态激光器可以使用聚四氟乙烯(PTFE)制成的反射器。虽然比氧化铝便宜,PTFE相对柔软,易受划伤,降低反射率,特别是在日常维护。

碳D.茄素激光器

的有限公司2激光是最早开发的气体激光器之一,它仍然是最强大和有效的,广泛应用于美容外科手术,如皮肤表面,因为生物组织中的水容易吸收波长。

在CO.2激光泵送腔或波导通常已知的波导,将光子通信成相干光束,因此必须非常直的和适当地对准。对更紧凑的设备的需求导致折叠波导设计的开发,以字母Z形状app亚博体育,具有改善的性能/尺寸比。波导设计仅占传统直线通道设计的三分之一的三分之一。整个激光发动机的整体尺寸也降低了包括冷却系统。该设计提供高效的热萃取,使激光能够风冷或液体冷却。

镀金铝在过去工作得很好,但现在设计师意识到氧化铝陶瓷很适合这一应用。它们具有很高的机械强度,能够承受超过1000°C的工作温度,并在10微米波长表现出优异的光学性能。

保持精确的尺寸公差至关重要,确保孔适当地引导光子束并保证气体介质的紧密密封。摩根高级材料具有制造复杂的内部结亚博网站下载构并在波导中产生高度精确的凹槽。

准分子激光器

准分子激光被广泛应用于眼科手术和皮肤科治疗,因为光的聚焦非常好,能够非常精确和精细的控制所需要的。它也能被生物物质很好地吸收。波长很短的紫外光不会穿透目标表面的第一个纳米,大约10秒的脉冲持续时间很短,通过烧蚀而不是燃烧来分解表面材料。因此,它几乎不会对底层和周围的材料造成加热或变化。

眼科矫正治疗的需求导致了激光原位角膜磨镶术(LASIK)的发展。激光的要求是用光束产生高重复、短持续时间的光脉冲流。由于其热稳定性,氧化铝能够应对高脉冲率和反复高温冲击。

准分子激光器的泵送空腔通常泵送诸如氟或氯如氩气,氪或氙的气体的组合。因此,绝缘体需要韧性和耐腐蚀来自高腐蚀性的气态卤素。氧化铝具有卓越的介电强度为20kV / mm,这使其成为优异的绝缘体。绝缘体可以由96.7%-99.5%的纯氧化铝制成,可以准确地加工,包括增加跟踪距离并精确放置和尺寸的电馈电孔的几何形状。腐蚀性卤素呈惰性,该材料没有有机物,这些有机物会污染激光气体,减少绝缘体的工作寿命。

结论

由于用户要求新的手术,包括脱毛和眼睛更正,因此医疗市场已经看出多样化。现在可以实现更高效率的激光器的进步。其具有极高的反射率,介电强度,尺寸稳定性,耐化学性和导热性氧化铝已被证明是各种形式的泵送空腔的理想材料。通过使用陶瓷作为激光泵送空腔中的金属的替代物,能够实现更高的反射率和效率,并且激光器可以持续时间更长。

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引用

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  • 美国心理学协会

    摩根先进材料-技术陶瓷。亚博网站下载(2019年11月28日)。光学泵送空腔中金属的替代品。AZoM。在2021年9月10日从//www.washintong.com/article.aspx?articled=4241中检索。

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    摩根先进材料-技术陶瓷。亚博网站下载《激光光泵腔中的金属替代品》。AZoM。2021年9月10日。

  • 芝加哥

    摩根先进材料-技术陶瓷。亚博网站下载《激光光泵腔中的金属替代品》。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4241。(2021年9月10日生效)。

  • 哈佛大学

    摩根先进材料-技术陶瓷。亚博网站下载2019年。激光光泵腔中金属的替代品。Azom,查看了2021年9月10日,//www.washintong.com/article.aspx?articled=4241。

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