Laser

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Componenti di un Laser:
1) Mezzo ottico attivo
2) Energia fornita al mezzo ottico
3) Specchio
4) Specchio semiriflettente
5) Fascio laser in uscita
Laser rosso (635 nm), verde (532 nm), e blu-violetto (445 nm)
Esperimento con un laser

Il laser[1] è un dispositivo in grado di emettere un fascio di luce coerente, monocromatica e, con alcune eccezioni, concentrata in un raggio rettilineo estremamente collimato attraverso il processo di emissione stimolata. Inoltre la luminosità (brillanza) delle sorgenti laser è elevatissima a paragone di quella delle sorgenti luminose tradizionali.

Queste tre proprietà (coerenza, monocromaticità e alta brillanza) sono alla base del vasto ventaglio di applicazioni che i dispositivi laser hanno avuto e continuano ad avere nei campi più disparati: l'elevatissima brillantezza, data dal concentrare una grande potenza in un'area molto piccola, permette ai laser il taglio, l'incisione e la saldatura di metalli; la monocromaticità e coerenza li rende ottimi strumenti di misura di distanze, spostamenti e velocità anche piccolissimi, dell'ordine del millesimo di millimetro; sempre la monocromaticità li rende adatti a trasportare informazioni nelle fibre ottiche o nello spazio libero anche per lunghe distanze come avviene nelle comunicazioni ottiche.

Indice

Funzionamento[modifica]

Come dice la stessa sigla (L.A.S.E.R. → Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), la radiazione laser proviene dal processo di emissione stimolata:

M* + hν → M + 2hν

Normalmente la luce che attraversa un materiale viene assorbita dal materiale stesso man mano che avanza, cioè cede potenza agli atomi che incontra, eccitandoli, perché li trova in uno stato energetico "basso". Se però interveniamo eccitando gli atomi del materiale con una fonte di energia esterna, allora secondo l'analisi di Einstein le probabilità che avvengano l'emissione stimolata e l'assorbimento sono date dalla percentuale di atomi eccitati a fronte di quella di atomi nello stato energetico base:

Pesp = BN2ρ(ν12)

Pass = BN1ρ(ν12)

dove B è il coefficiente di Einstein, N1 è la popolazione dello stato a energia E1 e N2 è la popolazione dello stato a energia E2; (E2 > E1);
ρ(ν12) è la densità del campo di radiazione alla frequenza ν12 = (E2 - E1)/h; Da questo si vede che se riusciamo a ottenere una inversione di popolazione, cioè se ci sono più atomi eccitati che atomi normali, la luce che attraversa il materiale guadagnerà potenza invece di perderla: cioè verrà amplificata dall'emissione stimolata degli atomi.

In condizioni di equilibrio N1 è sempre maggiore di N2 (perché le popolazioni dei due livelli sono descritte dalla distribuzione di Boltzmann  N_{2}=N_{1}e^{-(E_{2}-E_{1})/kT} , da notare l'esponente negativo) e quindi per ottenere prevalenza dell'emissione stimolata è necessario mantenere il sistema lontano dall'equilibrio, attuando l'inversione di popolazione.

Caratteristiche della radiazione laser[modifica]

Direzionalità
Al contrario delle sorgenti elettromagnetiche tradizionali il laser permette di emettere la radiazione in un'unica direzione. Più precisamente l'angolo solido sotteso da un fascio laser è estremamente piccolo; una buona descrizione della propagazione e collimazione di un fascio laser è data dall'ottica dei fasci gaussiani. Questa caratteristica viene sfruttata in diversi ambiti, per esempio permette di trattare le superfici in maniera estremamente accurata (litografia, CD, etc.). In spettroscopia si ha la possibilità di aumentare notevolmente il cammino ottico e quindi la sensibilità usando una sorgente laser che attraversa il campione con una traiettoria a zig-zag grazie a un sistema di specchi.
Monocromaticità
L'allargamento della banda di emissione è dato dalla larghezza naturale e dall'effetto Doppler (che può essere eliminato o comunque contenuto parecchio). In spettroscopia si sfrutta questa caratteristica per ottenere spettri ad alta risoluzione. Sarebbe molto difficoltoso ottenere gli spettri Raman senza questa caratteristica dei laser.
Brillanza
Nei laser la quantità di energia emessa per unità di angolo solido è incomparabilmente più elevata rispetto alle sorgenti tradizionali. In particolare è elevato il numero di fotoni per unità di frequenza. Questa caratteristica è diretta conseguenza delle due precedentemente citate. Grazie a questa caratteristica si ha la possibilità di osservare fenomeni particolari, come per esempio l'assorbimento a molti fotoni. L'elevata intensità ha trovato anche diverse applicazioni tecnologiche, per esempio nel taglio dei metalli.
Coerenza
Mentre nell'emissione spontanea ogni fotone viene emesso in maniera casuale rispetto agli altri, nell'emissione stimolata ogni fotone ha la stessa fase del fotone che ha indotto l'emissione. La fase viene quindi mantenuta nel tempo e nello spazio. Questa caratteristica ha permesso lo sviluppo della tecnica CARS.
Impulsi ultra-brevi
Con diverse tecniche è possibile costruire laser che emettano pacchetti di onde estremamente stretti nel dominio del tempo, attualmente si è giunti allo sviluppo di impulsi dell'ordine del femtosecondo. Questi laser hanno trovato impieghi in diversi ambiti di ricerca, hanno per esempio permesso la nascita di una nuova disciplina, che è stata chiamata femtochimica.

Classificazione dei laser[modifica]

La classificazione dei laser è fatta in base alla potenza[2]:

  • Classe 1; (<0,04 mW): completamente innocui.
  • Classe 2; (<1 mW): normalmente non sono in grado di arrecare danni alla vista (per es. stampanti laser e alcuni puntatori con emissione di luce rossa).
  • Classe 3a;con una lunghezza d'onda da 500 a 700nm (<5 mW): possono danneggiare la vista se usati con dispositivi ottici che riducono il diametro del raggio aumentandone la potenza specifica (per es. puntatori laser con emissione di luce azzurrina).
  • Classe 3b; laser con una lunghezza d'onda da 405 a 700nm (tra 5 e 500 mW): possono danneggiare la vista se il raggio entra nell'occhio direttamente; i raggi diffusi non sono pericolosi ma le riflessioni speculari sono pericolose come il raggio diretto (per es. alcuni tipi di puntatori laser con luce verde e viola).
  • Classe 4; ( potenza superiore ai 500 mW): è pericolosa l'esposizione anche al raggio diffuso (laser industriali usati per il taglio dei metalli).

L'ordinanza 16 luglio 1998 pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n. 167 del 20 luglio 1998 vieta, su tutto il territorio nazionale, la commercializzazione di puntatori laser o di oggetti con funzione di puntatori laser di classe pari o superiore a Ⅲ (>1 mW), secondo la norma CEI EN 60825[3]; lo stesso provvedimento è emanato nell'Unione Europea dalla direttiva CEI EN 60825/1 e negli Stati Uniti d'America dal "Chapter 21 CFR (the Code of Federal Regulations)".

Bisogna stare attenti ai puntatori laser venduti liberamente su internet di potenze elevate ma comunque spacciati per laser di classe Ⅰ o Ⅱ e quindi di libera vendita, ma seriamente pericolosi per la vista.

I laser in libera vendita non superano i 100m su superfici chiare e i 150m su catarifrangente.

Laser a impulsi[modifica]

In relazione all'uso a cui è destinato, spesso è necessario poter disporre di un laser che piuttosto che produrre una emissione continua di radiazione di una data lunghezza d'onda produca invece brevi impulsi di intensità elevata. Per ottenere tale genere di laser si ricorre al Q-switching e al Mode-locking.

Q-switching[modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Q-switching.

Il Q-switching è una tecnica che prende nome dal fattore Q, un parametro che esprime la qualità delle cavità risonanti, e permette di ottenere laser con impulsi dell'ordine dei nanosecondi (10−9 s). Il principio sfruttato, in pratica, consiste nell'inficiare momentaneamente l'effetto delle cavità con il risultato di ottenere una concentrazione di energia in un ristretto intervallo di tempo.

Mode-locking[modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi mode-locking.

Il mode-locking è una tecnica grazie alla quale, modulando opportunamente le onde che pervengono nelle cavità risonanti, permette di ottenere una intensa interferenza costruttiva con produzione di un raggio laser molto intenso a impulsi dell'ordine del picosecondo (10−12 s) e del femtosecondo (10−15 s).

Laser ai raggi X[modifica]

Lo SLAC-National Accelerator Laboratory presso l'Università di Stanford ha realizzato il più potente laser al mondo, i risultati pubblicati sulla rivista Nature a gennaio 2012[4].

Il laser è ottenuto bombardando un atomo di neon con un fascio di elettroni che si muovono nel vuoto. gli elettroni nell'impatto portano l'atomo a cedere energia ad un elettrone del livello energetico più interno e vicino al nucleo, che viene eccitato e espulso dall'atomo; al suo posto, entra dall'esterno un elettrone verso il nucleo, riportando l'atomo di neon alla configurazione energetica iniziale stabile; l'elettrone cede l'energia in eccesso e libera un fotone ad alta energia e lunghezza d'onda ultracorta nell'area dei raggi X. Questo fotone ha una specifica lunghezza d'onda (energia/colore, visibile in giallo) e, arrivato al raggio laser, ne amplifica la potenza del laser fino a 200 milioni di volte. L'intero processo avviene in meno di un millesimo di miliardesimo di secondo.

Per centrare un atomo e ottenere un raggio laser di questa potenza, il fascio di elettroni deve mantenere una precisione estrema, con un errore di traiettoria di 5 micrometri ogni 5 metri di acceleratore percorso.

L'acceleratore utilizzato è lineare lungo 3.219 m (due miglia), per l'esperimento si sono impiegati 12 dei 33 magneti ondulatori posti lungo il percorso per cambiare traiettoria e deviazione del fascio di elettroni.

Il laser può scaldare la materia fino alla temperatura di due milioni di gradi Celsius (3.6 milioni Fahrenheit), tale da portarla dallo stato solido a quello di plasma (fino ad allora ottenuto con laser che partivano da gas).

Grazie alle onde ultracorte dei raggi X, a 1.5 Angstrom (0.15 nanometri, le più piccole mai ottenute), è stato il primo laser in grado di trasformare un solido denso (un foglio di alluminio) in un cubo di plasma uniforme, di un millesimo di centimetro di lato.
Ripete, questa volta con successo, l'esperimento di Rutherford effettuato 50 anni prima, che validò il modello di un atomo, formato da un nucleo denso e una nube che contiene orbite di elettroni.

Il laser pulsa con una frequenza e una luminosità un miliardo di volte superiore a quella delle più moderne fonti di raggi X, tramite laser a sincrotrone.

La luminosità e velocità di questo laser a raggi X permettono di catturare immagini di atomi e molecole in movimento, con una frequenza delle istantanee e una scala temporale dei filmati, senza precedenti.

Questo tipo di laser può diventare uno strumento fondamentale per la ricerca sugli alti livelli di energia, le stelle e i primordi dell'universo, simulando le alte temperature e lo stato di plasma, in particolare la fusione nucleare all'interno del sole; analogamente, per l'infinitamente piccolo, diviene fondamentale per registrare atomi e molecole, per lo studio su metalli, polimeri, ceramiche, semiconduttori,catalizzatori, plastiche.

Costituisce l'avvio di un sistema di produzione dell'energia tramite fusione nucleare, che tuttavia richiede una temperatura di attivazione di almeno 10 milioni di gradi Celsius, ottenibile ponendo cinque di tali fasci laser a raggiera intorno al punto della reazione. Il sistema è rappresentato da una reazione a catena innescata da elettroni su atomo di neon e controllata da magneti ondulatori, dirigendo il laser su un vettore energetico (es. acqua), invece di un solido come nell'esperimento.

Il laser in medicina[modifica]

Successivamente alla sua invenzione nel 1960, il laser è stato usato diffusamente per scopi medici. La risposta terapeutica dipende in maniera complessa dalla scelta della lunghezza d'onda, dalla durata di irradiazione e dalla potenza del laser. Combinazioni diverse di questi parametri sono impiegate per trasformare l'energia luminosa in energia meccanica, termica o chimica. Generalmente gli effetti meccanici sono prodotti dall'applicazione di brevi impulsi (dell'ordine dei nanosecondi) ed alte energie.

In questo modo onde di stress meccanico possono essere prodotte con sufficiente forza per disintegrare calcoli urinari. Gli effetti termici si ottengono abbassando la potenza del laser. Brevi impulsi laser vengono usati per ablare sottili strati di tessuto in chirurgia rifrattiva, utilizzando luce laser che penetra solo alcuni micrometri nel tessuto. La lunghezza d'onda della luce laser può essere scelta in modo tale che la luce sia assorbita selettivamente dal bersaglio. La coagulazione selettiva delle vene varicose in chirurgia estetica può essere compiuta usando luce laser assorbita selettivamente dall'emoglobina. L'impulso è scelto allora sufficientemente breve così da non arrecare danno al tessuto normale circostante, ma anche lungo a sufficienza da permettere la coagulazione sull'intero diametro del vaso. Con la criolaserforesi si ha invece l'immissione di principi attivi per via cutanea.

Oftalmologia[modifica]

Chirurgia refrattiva laser[modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi chirurgia refrattiva.

Un altro importante uso medico del laser consiste nella correzione dei difetti refrattivi: miopia, astigmatismo e ipermetropia. In tutti questi casi il profilo della cornea - la superficie oculare trasparente - viene 'modellato' con varie tecniche (PRK e LASIK). Infatti, la cornea funziona come una lente naturale: modificandone la curvatura si varia il fuoco (il punto in cui i raggi luminosi convergono) e si può fare in modo che le immagini arrivino nitide sulla retina.

È importante sottolineare tuttavia che, quando ci si opera col laser, il difetto visivo si elimina solo in apparenza: a livello organico resta (è dovuto a una lieve deformazione del bulbo oculare), ma viene compensato da una correzione artificiale (è un po' come se si portassero delle lenti a contatto naturali permanenti).

Anche se l'intervento generalmente ha buon esito, allo stato attuale non si raggiunge ancora il 100% dei successi. Ciò significa che talvolta può essere necessario portare ancora occhiali o lenti a contatto, sebbene di gradazione inferiore. L'eventuale insuccesso in genere non dipende tanto da un'imprecisione del macchinario, quanto piuttosto dal fatto che la cornea del paziente ha una forma particolare. L'esperienza accumulata e le curve interpolate sono inserite di serie su tutti i macchinari. Però non sempre i produttori condividono la necessità dell'apprendimento delle macchine di produzione. Ciò rallenta l'estendibilità del laser a tutti i tipi di cornee.

L'intelligenza del macchinario dipende totalmente dall'esperienza acquisita in interventi precedenti; la sua precisione sta nell'applicare sulla cornea esattamente le misure di taglio calcolate.

Tuttavia, prima dell'intervento si può capire se la cornea è operabile col macchinario in dotazione. Accade che la macchina sia tarata per ampiezze della pupilla (che sono dell'ordine del millimetro) leggermente inferiori alla massima estensione da misurare che è quella raggiunta dalla pupilla di notte.

L'intervento ha successo almeno nel 90% dei casi; rarissimi i casi di cecità; spesso si può rinunciare agli occhiali o alle lenti a contatto. In alcuni casi è necessario un secondo intervento.

Arrivati alla quarta generazione di macchinari attuale, gli "effetti collaterali" (di cui si lamenta un 7% degli operati)[senza fonte] sono: secchezza degli occhi (assenza di lacrime), abbassamento della visione notturna, fotofobia, astigmatismo irregolare che fa "esplodere" le luci in tante macchie indefinite, sdoppiamento delle immagini, aloni, forte bruciore nei locali chiusi, occhi perennemente arrossati. Le complicanze possono essere talvolta gravi, tanto da impedire la guida notturna (insufficienza e fastidio dell'illuminazione stradale) o il lavoro in ambienti a forte luminosità. Le complicazioni possono manifestarsi fin dai primi giorni dopo l'intervento e possono aggravarsi con gli anni.

Se l'occhio è molto scavato e il lembo da rimuovere per l'incisione laser è cicatrizzato definitivamente, oppure se l'operatore del laser ha commesso errori nel sollevare e riporre la superficie corneale per asportare micron dello strato sottostante, l'occhio non è rioperabile e il danno è permanente.

Talora, per rimediare a un intervento laser errato, si ricorre al trapianto di cornea. Nel caso di errori col laser ad eccimeri possono restare "pieghe" sulla cornea, che assume una forma irregolare (per cui non esistono occhiali e lenti a contatto in commercio in grado di correggerlo).

Forti dolori post-operatori sono dovuti talvolta ad allergia al cortisone contenuto nei colliri.

Nel caso in cui venga firmata una liberatoria prima dell'intervento, non vi sono responsabilità né estremi di reato. Il "consenso informato" in vari casi viene firmato pochi minuti prima dell'intervento, sotto anestesia locale degli occhi. Non è poi semplice trovare uno specialista che certifichi con la firma su una cartella clinica il danno eventualmente causato da un collega, che sarebbe equivalente ad una denuncia penale. Per ottenere un risarcimento in tribunale e una radiazione dall'albo è appunto necessaria una perizia tecnica.

Trattamento laser delle emorroidi con tecnica HeLP[modifica]

Il trattamento laser delle emorroidi con tecnica HeLP[5] (Hemorrhoidal Laser Procedure) è un intervento mininvasivo, eseguito senza alcun tipo di anestesia con un decorso post-operatorio rapido ed indolore. Consiste nella chiusura, con un laser a diodi da 980nm di lunghezza d’onda ed attraverso il canale dell’anoscopio, delle 12 arteriole che irrorano direttamente il plesso venoso emorroidario che va quindi incontro gradualmente ad ostruzione. Le arterie da chiudere vengono individuate in fase intraoperatoria con una sonda Doppler, specifica per questo tipo di tecnica.

Laserterapia retinica[modifica]

Il laser retinico viene usato generalmente per “bruciare” zone della retina malata. In alcuni casi, invece, viene sfruttato al fine di fissare meglio la retina sana intorno a zone patologiche. L’obiettivo è quello di ottenere delle cicatrici che rinforzino il tessuto nervoso sensibile alla luce nei suoi punti più delicati (la retina è simile alla pellicola di una macchina fotografica tradizionale su cui si imprimono le immagini). Per l'operazione si impiega un tipo particolare di strumento, detto "argon laser", il cui fascio luminoso ha un’azione termica: riscaldando la zona su cui si punta si possono curare diverse malattie della retina. Vedi Link

Terapia fotodinamica contro alcuni tumori[modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Terapia fotodinamica.

Il laser viene utilizzato come tecnica non invasiva per la completa rimozione di tumori allo stadio iniziale.

Nei tessuti viene iniettato un farmaco innocuo che riconosce e si "incolla" alle sole cellule malate, sensibile alla luce. Al passaggio di un fascio di luce ad una determinata lunghezza d'onda, il farmaco attiva una reazione che ha per protagonista l'ossigeno, ossida e distrugge le sole cellule malate. Il fatto eccezionale è che il farmaco agisce selettivamente e le cellule sane non vengono minimamente intaccate, come purtroppo avviene durante un'asportazione chirurgica.

Per tumori più estesi, serve a circoscrivere la metastasi, ma non guarisce la malattia.

Il laser in fisioterapia[modifica]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Laser Nd:YAG.

Altri utilizzi[modifica]

Dei laser vengono utilizzati per realizzare effetti speciali durante uno spettacolo

Il laser viene utilizzato nella tecnica in una gran varietà di apparecchiature:

Nelle telecomunicazioni e nelle reti di computer viene utilizzato per trasferire enormi quantità di dati attraverso le fibre ottiche nelle rispettive comunicazioni ottiche.

Viene utilizzato come elemento di lettura nei player di CD e DVD e per la scrittura nei masterizzatori. È inoltre alla base di visioni di ologrammi nell'ambito della tecnica di foto 3D detta olografia.

In ambito industriale il laser viene utilizzato per tagliare o saldare lamiere in metallo anche di elevati spessori. Nel settore del packaging è utilizzato (generalmente in abbinamento ad una testa galvanometrica) per marcare date di scadenza, codici a barre e altre informazioni o per realizzare tagli ed incisioni. In metrologia grazie ai laser si possono effettuare delle misure di estrema precisione nel campo che va dai micron alle decine di metri. In campo edile vengono utilizzate sempre più spesso livelle laser. Si realizzano puntatori per armi, o più pacificamente, per conferenze. Enormi laser permetteranno forse in un prossimo futuro di ottenere reattori nucleari a fusione efficienti.

Nel settore militare i laser vengono utilizzati come componente dei sistemi di puntamento ma il loro uso come arma offensiva o difensiva non è diffuso. I laser hanno ricevuto spesso ingenti fondi ma ottenendo risultati piuttosto modesti. I comandi militari hanno richiesto sistemi laser di elevata potenze (100 KiloWatt almeno) e maneggevoli, cioè apparecchiature trasportabili su mezzi cingolati o su gomma. I ricercatori sono stati in grado di realizzare laser di notevole potenza (anche diversi MegaWatt) e laser portatili ma non sono stati in grado di realizzare sistemi che riunissero entrambi le caratteristiche. Nel febbraio 2007 utilizzando un laser SSHCL (Solid State Heat Capacity Laser) ricercatori statunitensi hanno dichiarato di aver raggiunto potenze di 67 KiloWatt con un dispositivo trasportabile. I ricercatori ritengono di poter raggiungere potenze di 100 KiloWatt entro il 2008.[6][aggiornamenti?] Attualmente[precisare l'arco temporale] cominciano ad apparire le prime armi ad energia diretta basate sull'impiego di laser, un esempio di esse è l'MTHEL (Mobile Tactical High Energy Laser) sviluppato dagli Stati Uniti ed utilizzato anche dall'esercito Israeliano come dispositivo per la difesa di punto, in grado di intercettare missili e proiettili di mortaio distruggendoli in volo mediante il surriscaldamento dell'involucro dell'arma ad opera di un fascio laser a luce infrarossa creato mediante un laser a fluoruro di deuterio.

Il Laser viene utilizzato anche per manipolare la materia a livello atomico. Il laser può essere utilizzato per saldare, dividere o forare elementi a livelli atomici, inoltre viene spesso utilizzato per raffreddare i composti a temperature prossime allo zero assoluto (qualche milionesimo di kelvin sopra lo zero assoluto). Il raffreddamento si ottiene illuminando la materia con i fotoni, sotto opportune condizioni gli atomi assorbono il fotone e ne emettono uno a energia superiore perdendo di conseguenza energia. Si sta studiando la possibilità di utilizzare queste tecniche per raffreddare i semiconduttori.[7]

Il laser può essere infine utilizzato nel mondo dello spettacolo per realizzare show, far comparire scritte o figure, animazioni. Un utilizzo che si presta a utilizzi in spazi interni, ma soprattutto esterni (come nello spettacolo serale di fronte all'area tematica della valle dei re a Gardaland). Basti pensare che il più importante show italiano si è svolto il 10 marzo 2006 nello stadio Olimpico di Torino in occasione della Cerimonia di apertura dei IX Giochi Paralimpici invernali.

Perché il laser taglia?[modifica]

Il laser può tagliare i materiali in base a tre principi diversi: per vaporizzazione, per fusione o per combustione. In tutti e tre i casi, il processo di taglio si innesca e si mantiene grazie all'energia che il raggio laser può concentrare in un punto molto piccolo. A seconda del tipo di laser, del tipo di materiale e delle potenze in gioco può prevalere l'uno o l'altro meccanismo.

Vaporizzazione e taglio laser[modifica]

Laser Nd:YAG, laser ad argon, laser Q-switch e in generale tutti i laser che funzionano ad impulsi: taglio di metalli di piccolo spessore, taglio di plastica e materiali non ferrosi, marcatura, incisione, laser medicali. Ogni impulso scalda istantaneamente il materiale oltre il punto di vaporizzazione, asportandone un piccolo strato (si hanno centinaia o migliaia di impulsi al secondo). Il materiale intorno alla zona di taglio viene riscaldato molto poco. Un discorso a parte vale per i trapani laser per dentisti: questi usano una lunghezza d'onda che viene facilmente assorbita dalle molecole d'acqua. L'acqua presente nei tessuti o sulla superficie del dente assorbe l'energia dell'impulso laser e vaporizza istantaneamente, provocando una serie di microesplosioni che erodono smalto e dentina in modo più sicuro, più preciso, meno traumatico e doloroso di un trapano meccanico.

Fusione[modifica]

Laser CO2 ad onda continua di grande potenza, taglio di metalli di grande spessore. Il laser viene usato per portare a fusione un piccolo punto del metallo; il metallo fuso viene soffiato.

Combustione[modifica]

Laser CO2 a bassa potenza, bisturi laser. I laser a infrarossi ad onda continua in uso in medicina tagliano per combustione: il raggio scalda il tessuto fino a far evaporare l'acqua contenuta in esso, e poi provoca la combustione del tessuto secco, che viene distrutto. La combustione del materiale asportato è spesso presente anche nei processi di taglio per fusione, dove può fornire un notevole contributo energetico. Questo tipo di laser viene usato per fermare forti emorragie, poiché il laser a infrarossi causa una cauterizzazione della ferita.[senza fonte]

Segnali di S.O.S.[modifica]

I laser possono essere usati per la segnalazione di una emergenza, puntando il puntatore in cielo e usando un fascio a intermittenza.

Note[modifica]

  1. ^ "Laser" è l'acronimo dell'inglese "light amplification by stimulated emission of radiation" (traduzione letterale: "amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione").
  2. ^ Apparati laser. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Padova. URL consultato in data 08-06-2010.
  3. ^ (20-07-1998) Gazzetta Ufficiale - Serie Generale n. 167 del 20-7-1998. Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana (167): 14  (in it). URL consultato in data 20-12-2009. (Abstract).
  4. ^ Menlo Park. (EN) World’s Most Powerful X-ray Laser Creates 2-Million-Degree Matter in SLAC news center. 25 gennaio 2012
  5. ^ “Doppler-guided Hemorrhoidal Laser Procedure (HeLP) for the treatment of symptomatic hemorrhoids: experimental background and clinical results of a new mini-invasive treatment.” Surg Endosc. 2010 Oct 26.
  6. ^ Luigi Bignami, Un laser da guerre spaziali contro missili e carri armati, in «La Repubblica», Gruppo Editoriale L’Espresso Spa, 23 2 2007. URL consultato in data 20-12-2009.
  7. ^ Semiconduttori raffreddati con la luce, Gruppo Editoriale L’Espresso Spa, 09 5 2007. URL consultato in data 20-12-2009.

Bibliografia[modifica]

  • Orazio Svelto. Principi dei laser (Tamburini, 1970).
  • (EN) Anthony E. Siegman. Lasers (University Science Books, 1986).
  • Mario Bertolotti. Storia del laser (Bollati Boringhieri, 1999). ISBN 88-339-1198-5
  • Orazio Svelto, Il fascino sottile del laser, (Di Renzo Editore, 2007)
  • Francesco Saverio Martelli, A. De Leo, S. Zinno.Laser in odontostomatologia. Applicazioni cliniche. (Ed. Masson, 2000).

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