氦氖激光的生物学作用原理
氦氖激光器原理
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氦氖激光器原理
氦氖激光器是一种常见的气体激光器,其原理是利用氦氖混合气体在电场作用
下产生激射。
氦氖激光器具有单色性好、光束质量高、功率稳定等优点,被广泛应用于医疗、测量、通信等领域。
下面将详细介绍氦氖激光器的原理。
首先,氦氖激光器的工作原理是基于氦氖混合气体在电场作用下的激发和辐射。
当氦氖混合气体置于放电管中,施加电压使气体电离产生等离子体,激发氦原子的外层电子跃迁至氖原子的4p能级,然后再跃迁至3s能级,最终通过受激辐射产生
激光。
其次,氦氖激光器的放电管是实现激光输出的关键部件。
放电管内部通常充满
氦氖混合气体,两端分别连接正负电极,当外加电压使得气体电离形成等离子体时,激发氦原子和氖原子的外层电子跃迁,产生激光。
同时,放电管内壁镀有反射镜,形成光学腔,使得激光在腔内来回反射,增强光子受激辐射过程,最终形成激光输出。
另外,氦氖激光器的工作需要一个稳定的电源和冷却系统。
电源提供稳定的电
压和电流,以确保放电管内气体正常放电。
冷却系统则用于将放电管产生的热量散发,保持放电管的温度在适宜范围内,以确保激光器的稳定工作。
总的来说,氦氖激光器的原理是基于氦氖混合气体在电场作用下产生激射。
通
过放电管内气体的电离和激发,激光器产生单色、相干的激光输出。
同时,稳定的电源和冷却系统保证了激光器的稳定工作。
氦氖激光器以其优良的光学性能和稳定的工作被广泛应用于医疗、测量、通信等领域。
氦氖激光原理
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氦氖激光原理氦氖激光是一种气体激光器,其激光介质为氦气和氖气。
氦氖激光器是第一代激光器之一,在各种激光器中应用广泛。
它能够产生可见光和红外线,其波长主要集中在632.8nm和1.15um。
氦氖激光器在科学、医学、工业等领域均有广泛的应用,是一种非常重要的激光器。
氦氖激光器的原理是基于玻尔-爱因斯坦原理,即吸收和辐射能量的微观过程。
当氦氖激光器中的氦气被电子冲击或能级激发时,氦气中的原子会处于激发态。
这些激发态的原子会通过辐射方式,将其能量释放出来,产生一些带有特定波长和相位的光子。
这些光子会与氖气的原子碰撞,导致氖气的原子被激发。
随着氖气的原子向基态跃迁,它们也会通过辐射过程,释放出辐射能量,产生一些特定波长的光子。
这些光子会经过外腔镜和输出镜后形成一个射出激光束,具有高亮度和单色性。
将氦氖激光器置于电离室中,可以使激光器的电离程度升高。
这样可以使激光器的输出功率增大,从而更好地满足产业和科学领域的需求。
此外,氦氖激光器在发射光子时会产生一个瞬变现象,也被称为激光爆发,这会在激光器发出光时产生强烈的光散射。
氦氖激光器有许多优点,包括光束质量好、光束的功率密度高、单色性好、波长稳定、光学稳定性好、寿命长等。
同时,氦氖激光器还有一些缺点,如输能密度低、能量转化率低、维护成本高等。
总的来说,氦氖激光器是一种重要的激光器,具有许多应用优点。
它广泛应用于科学、医学、工业等领域,如激光打印、激光切割、激光显微镜、激光测速等。
在日常生活中,氦氖激光器也被广泛应用于公共交通、广告、安全检查等方面。
氦氖激光原理
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氦氖激光原理氦氖激光是一种常见的气体激光,它广泛应用于医疗、科研、工业和通信等领域。
氦氖激光的原理是基于氦氖气体在放电激发下发生受激辐射而产生的。
下面我们将详细介绍氦氖激光的原理。
氦氖激光的原理主要包括以下几个方面,氦氖气体、激发源、共振腔和输出镜。
首先,氦氖气体是氦氖激光的工作介质,它在放电激发下产生受激辐射。
其次,激发源是氦氖激光的能量来源,它通过电流或光能将氦氖气体激发至受激辐射的能级。
共振腔是氦氖激光的谐振腔,它能够增强激光的光子,使其在腔内来回反射。
最后,输出镜是氦氖激光的输出装置,它能够选择性地使激光通过,并将其输出为单色、单向的激光束。
氦氖气体的受激辐射主要是由于氦原子和氖原子在放电激发下发生能级跃迁而产生的。
在氦氖激光中,氦原子和氖原子分别处于激发态和基态之间的跃迁过程中,产生了相干辐射,即受激辐射。
这些受激辐射的光子经过共振腔的多次反射和放大,最终形成了强度和相位高度一致的激光束。
氦氖激光的输出波长主要集中在可见光和红外光区域,通常为632.8纳米。
这种单色性和单向性的激光束特性,使得氦氖激光在医疗、测量、显示和通信等领域有着广泛的应用。
例如,在医疗领域,氦氖激光可用于眼科手术、皮肤治疗和牙科治疗等;在科研领域,氦氖激光可用于光谱分析、干涉测量和激光诱导荧光等;在工业领域,氦氖激光可用于切割、打标和测量等;在通信领域,氦氖激光可用于光纤通信和激光雷达等。
总之,氦氖激光的原理是基于氦氖气体在放电激发下产生受激辐射的过程,通过共振腔和输出镜的作用,最终形成单色、单向的激光束。
这种激光具有单色性好、方向性强的特点,广泛应用于医疗、科研、工业和通信等领域。
希望本文对氦氖激光的原理有所帮助,谢谢阅读。
氦氖激光器的结构及原理
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氦氖激光器的结构及原理1.氦氖激光器的结构氦氖(He-Ne)激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。
激光管的中心是一根毛细玻璃管,称作放电管(直径为1mm左右);外套为储气部分(直径约45mm);A是钨棒,作为阳极;K是钼或铝制成的圆筒,作为阴极。
壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜,构成平凹谐振腔。
两个镜版都镀以多层介质膜,一个是全反射镜,通常镀17层膜。
交替地真空蒸氟化镁(MgF2与硫化锌(ZnS)。
另一镜作为输出镜,通常镀7层或9层膜(由最佳透过率决定)。
毛细管内充入总气压约为2Torr(托)的He、Ne混合气体,其混合气压比为5:1-7:1左右。
内腔管结构紧凑,使用方便,所以应用比较广泛。
但有时为了特殊的需要也常选用全外腔式或半外腔式。
全外腔式的放电管和镜片是完全分离的,半外腔式是上两种形式的结合。
外腔式和半外腔式都需要粘贴布儒斯特片,窗片法线与激光光轴有一夹角,应等于布儒斯特角θ:θ=tg-1n , K8玻璃对632.8nm激光 n=1.5159;θ=56°35';熔融石英 n=1.46;θ=55°36'。
因此,全外腔式和半外腔式激光器输出的光束是电矢量平行于入射面的线偏振光。
2.氦氖激光器激发机理氦氖激光器中工作物质是氦气和氖气,其中氦气为辅助气体,氖气为工作气体。
产生激光的是氖原子,不同能级的受激辐射跃迁将产生不同波长的激光,主要有632.8nm、1.15um和3.39um三个波长。
氦原子有两个亚稳态能级21S0、23S1,它们的寿命分别为5×10-6s和10-4s,在气体放电管中,在电场中加速获得一定动能的电子与氦原子碰撞,并将氦原子激发到21S0、23S1,此两能级寿命长容易积累粒子。
因而,在放电管中这两个能级上的氦原子数是比较多的。
这些氦原子的能量又分别与处于3S和2S态的氖原子的能量相近。
处于21S0、23S1能级的氦原子与基态氖原子碰撞后,很容易将能量传递给氖原子,使它们从基态跃迁到3S和2S 态,这一过程称能量共振转移。
氦氖激光原理
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氦氖激光原理氦氖激光是一种常见的气体激光,具有单色性好、光束质量高等优点,因此在科研、医疗、工业等领域有着广泛的应用。
那么,氦氖激光是如何产生的呢?接下来我们就来了解一下氦氖激光的原理。
氦氖激光的原理主要是利用氦氖混合气体中的氦原子和氖原子在光激发下发生跃迁,从而产生激光。
具体来说,氦氖激光的原理包括以下几个步骤:首先,通过放电激发氦氖混合气体。
氦氖激光器中通常充入氦氖混合气体,当高压电场作用下,氦原子和氖原子会被激发到激发态,形成带正电的离子和自由电子。
这些带正电的离子和自由电子会与氦原子和氖原子碰撞,使得氦原子和氖原子的能级发生变化。
其次,发生跃迁。
在氦氖混合气体中,氦原子和氖原子在受激发后会发生跃迁,从高能级跃迁到低能级。
在这个过程中,氦原子和氖原子释放出光子,即产生激光。
由于氦氖混合气体中氦原子和氖原子的能级结构不同,因此产生的激光波长也不同,氦氖激光器可以产生多种波长的激光。
最后,通过光共振放大产生激光。
在氦氖激光器中,会通过光共振放大的过程增强激光的强度和单色性。
光共振放大是指激光在光腔中来回反射,与氦氖混合气体中的原子发生相互作用,从而增强激光的能量和强度。
总的来说,氦氖激光的原理是利用氦氖混合气体中的氦原子和氖原子在放电激发下发生跃迁,产生激光,再通过光共振放大增强激光的强度和单色性。
这种原理使得氦氖激光器成为一种重要的激光器件,在科研、医疗、工业等领域有着广泛的应用前景。
在实际应用中,氦氖激光器可以通过调节放电电流、改变光腔结构等方式来控制激光的输出功率、波长和光束质量,从而满足不同应用的需求。
同时,随着激光技术的不断发展,氦氖激光器的性能也在不断提升,使得其应用领域不断扩大,为人类的生产生活带来了诸多便利。
综上所述,氦氖激光的原理是基于氦氖混合气体中的原子在光激发下发生跃迁产生激光,再通过光共振放大增强激光的强度和单色性。
氦氖激光器具有单色性好、光束质量高等优点,因此在各个领域有着广泛的应用前景。
氦氖激光器工作原理
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氦氖激光器工作原理氦氖激光器是一种常见的气体激光器,其工作原理基于氦氖气体在激发态和基态之间的能级跃迁而产生的激光。
在氦氖激光器中,氦气和氖气混合充填在一个管道中,通过电子激发和碰撞跃迁来产生激光。
下面我们将详细介绍氦氖激光器的工作原理。
首先,氦氖激光器中的氦气和氖气混合物被放置在一个长而窄的管道中。
当电流通过管道时,气体被激发到高能级,这些激发态的气体分子会发生碰撞跃迁,从而产生激光。
其次,激发态的氦原子会与氖原子发生碰撞跃迁,使得氖原子从高能级跃迁到低能级,释放出光子。
这些光子的频率和波长取决于氦氖激光器的设计和工作条件。
而后,这些光子在激光腔中来回反射,逐渐增强形成激光束。
激光束的特性取决于激光腔的设计和镜面的反射特性。
最后,当激光束达到一定的强度和稳定性时,就可以从输出镜中输出激光。
氦氖激光器产生的激光通常呈现出单色性和相对较高的方向性,适用于许多应用领域,如医学、通信、测量等。
总的来说,氦氖激光器的工作原理是基于氦氖气体的激发态和基态之间的能级跃迁,通过电子激发和碰撞跃迁产生激光。
通过精心设计激光腔和控制工作条件,可以获得稳定、高质量的激光输出,满足各种应用需求。
在实际应用中,氦氖激光器具有许多优点,如波长稳定、光束质量好、寿命长等,因此在医疗、科研、工业等领域得到了广泛应用。
同时,也需要注意氦氖激光器的工作环境和安全问题,以确保其稳定可靠地工作。
综上所述,氦氖激光器是一种常见的气体激光器,其工作原理基于氦氖气体的能级跃迁产生激光。
通过精心设计和控制,可以获得稳定、高质量的激光输出,满足各种应用需求。
在实际应用中,氦氖激光器具有广泛的应用前景和发展空间。
氦氖激光器工作原理及应用
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氦氖激光器工作原理及应用
氦氖激光器是一种气体离子激光器,主要由氦氖混合气体、电源和激光管组成。
其工作原理是在激光管内施加电压,使氦氖混合气体电离产生等离子体,等离子体的激发态在退激辐射的作用下释放出激光光子,形成激光束。
氦氖激光器的工作过程如下:
1. 氦氖混合气体被灌入激光管中,并被稳定的直流电源加热。
2. 电源施加高电压,产生强电场,使得气体离子化,形成等离子体。
3. 等离子体在电场的作用下,发生电子碰撞激发,产生高能态的氦氖分子。
4. 高能态的氦氖分子在退激辐射的作用下,释放出激光光子,形成激光束。
氦氖激光器具有以下特点:
1. 波长较长:氦氖激光器的工作波长多为可见光波段中的红光波长,主要为63
2.8纳米。
2. 单色性好:激光输出的光波几乎是单色的,波长分布很窄。
3. 相干性强:激光束相干度高,能够形成明亮的干涉条纹。
4. 输出功率稳定:在适当的工作条件下,氦氖激光器的输出功率相对稳定。
氦氖激光器主要应用于以下领域:
1. 科学研究:氦氖激光器可以为实验研究提供高质量的激光光源,用于干涉、衍射、光谱分析等实验。
2. 工业加工:氦氖激光器可以用于绘图、切割、雕刻等精细加
工领域,特别适用于对非金属材料的加工。
3. 医学美容:氦氖激光器可以用于皮肤除皱、血管病变治疗、红斑痤疮等美容治疗。
4. 教育展示:氦氖激光器具有光线明亮、颜色鲜艳的特点,常被用于教育展示、科普教育等。
总的来说,氦氖激光器通过气体离子化和电子碰撞激发的过程产生激光光子,具有波长较长、单色性好和相干性强等特点,广泛应用于科学研究、工业加工、医学美容和教育展示等领域。
氦氖激光器的使用方法及注意事项
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氦氖激光器的使用方法及注意事项1. 氦氖激光器的基本原理氦氖激光器是一种常见的气体激光器,其工作原理是通过电子在氦氖混合气体中的碰撞激发,使氖原子处于激发态,然后通过受激辐射产生激光。
具体来说,氦氖激光器由一个装有氦氖混合气体的放电管和两个镜子组成。
当高压电场施加在放电管上时,氦氖混合气体中的电子被激发,从而使得氖原子从基态跃迁到激发态,然后通过受激辐射产生激光。
其中,一个镜子是半反射镜,用于产生激光输出,另一个镜子是全反射镜,用于反射光线,使其在放电管中来回多次传播,以增加激光的放大效果。
2. 氦氖激光器的使用方法2.1 准备工作在使用氦氖激光器之前,首先需要确保设备的工作环境干燥、清洁,并保证电源供应稳定。
同时,还需要检查激光器的冷却系统是否正常运行,以防止激光器过热。
2.2 开启激光器为了开启氦氖激光器,需要按照以下步骤进行操作:- 首先,将激光器连接到稳定的电源,并确保电源开关处于关闭状态。
- 其次,检查激光器的冷却系统,确保冷却水的供应充足,并打开冷却系统的阀门。
- 然后,将激光器的电源开关调至打开状态,待激光器预热一段时间后,即可进行下一步操作。
2.3 调整激光器参数在使用氦氖激光器时,需要根据具体需求调整激光器的参数,如功率、频率等。
这些参数的调整可以通过激光器控制面板上的按钮或旋钮进行操作。
在调整参数时,需要根据实际需求进行适当的试验和调整,以达到最佳的激光输出效果。
2.4 使用激光器当激光器的参数调整完毕后,即可开始使用激光器进行实验或应用。
在使用激光器时,需要遵循以下注意事项:- 避免直接暴露于激光束下,以免对眼睛造成伤害,应佩戴适当的激光防护眼镜。
- 在操作激光器时,应保持设备和周围环境的干燥、清洁,避免激光器受到灰尘或水分的影响。
- 在激光器工作期间,应定期检查激光器的运行状态,如激光输出功率、激光束质量等,如有异常情况应及时处理。
3. 注意事项3.1 安全使用氦氖激光器属于激光器中的一种,因此在使用时应严格遵守相关的安全规定。
氦氖激光器工作原理
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氦氖激光器工作原理
氦氖激光器是一种常见的气体激光器,它的工作原理基于氦氖混合气体在高电压的电场作用下产生激发态。
具体工作原理如下:
1. 激发氦气:氦氖激光器中的氦气通过电偶极矩的转变,由基态转变为激发态。
这是通过导电放电产生的电流传导能量的一种过程。
2. 能级跃迁:激发态的氦原子在经过短暂的存在后,会通过受激辐射的过程,跃迁到一个相对较低的能级。
在这个跃迁的过程中,会释放出光子。
3. 推进跃迁:激发态的氖原子在经过短暂的存在后,也会通过受激辐射的过程,跃迁到一个较低的能级。
在这个过程中,氖原子也会释放出光子。
4. 辐射耦合:氦氖激光器中的氮气分子起到了重要的作用,它们能够从氦原子和氖原子的跃迁中吸收光子,然后再通过碰撞的方式将能量传递给氦原子和氖原子,使它们能够持续地进行激发态和辐射的跃迁。
5. 碰撞放电:在氦氖激光器中,在辐射耦合的作用下,氦和氖形成的混合气体离子会通过电场的作用发生运动。
这个过程中,离子会与其他原子或离子进行碰撞,并将能量传递给它们。
这种碰撞放电的过程能够维持激发态的产生和能级的跃迁。
6. 光放大:在上述的过程中,产生的光在两个镜子之间的光学腔中来回反射。
其中一个镜子是完全反射镜,而另一个镜子是部分透射镜。
由于部分透射镜的存在,一部分的光能够逃逸出来,形成激光输出。
通过上述的工作原理,氦氖激光器能够产生出较为稳定和高功率的红光激光。
它在医疗、科研、显示技术等领域有广泛的应用。
氦氖激光治疗原理
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氦氖激光治疗原理
氦氖激光治疗原理是利用氦氖激光器所产生的特定波长的光线,通过光的吸收、反射、折射等作用,对人体内部组织进行治疗。
氦氖激光器是一种稳定、可靠、功率稳定并且效果显著的激光治疗设备。
氦氖激光器的波长为632.8纳米,这种波长的光线能够穿透皮肤表层,达到真皮层或者更深的组织部位。
它的光线具有较高的吸收性,能够刺激组织细胞的分裂和生长,加速组织修复和愈合,同时还能减轻疼痛和消炎作用。
氦氖激光治疗可用于多种疾病的治疗,如骨关节炎、肌肉骨骼损伤、慢性创伤、炎症、痛经等。
在治疗过程中,患者只需要坐在治疗床上,接受氦氖激光的照射,无需手术切口和麻醉,不会留下疤痕和影响整体美观。
总之,氦氖激光治疗原理是通过特定波长的光线,对人体内部组织进行治疗,具有效果显著、无创伤、无疼痛等优点,是一种安全、高效的治疗手段。
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氦氖激光的生物学作用原理
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氦氖激光的生物学作用原理氦氖激光波长为632.8nm,对组织穿透能力较强,能被较深组织吸收。
He-Ne 激光对人体作用主要是生物刺激效应,能改善血液流变学,清除自由基,对白细胞的粘附和聚集,血液动力学,血脂和血管内皮生长因子以及内皮细胞增殖和变异都有一定的影响。
同时氦氖激光照射还可以促进体外培养神经元的突起生长和RNA合成,提高机体免疫功能。
现具体介绍氦氖激光的生物学作用原理。
标签:氦氖激光;生物学作用;原理【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)09-0252-021 氦氖激光氦氖激光由氖原子发出,最常用的是输出632.8nm的可见的红光。
对组织穿透力较强,能被较深组织吸收。
它具有三个特性:第一,较强的相干性;第二,较强的方向性;第三,激光光谱单一,通常仅为一种波长的光。
[1]2氦氖激光的生物学作用原理2.1改善血液流变学弱氦氖激光血管内照射明显降低血液粘滞性,使血流加速,改善皮肤血液循环。
弱氦氖激光血管内照射通过抑制血小板的黏附聚集、释放生物活性物质而改善血流,防止血栓形成等病理过程。
弱氦氖激光血管内照射对红细胞的影响,弱氦氖激光血管内照射可能从不同的途径促使红细胞的变形能力提高,从而促进微循环。
弱氦氖激光血管内照射还可以使血沉、红细胞压积降低。
[2]2.2 清除自由基的作用夏緒刚等[3]研究表明,用弱氦氖激光血管内照射治疗脑梗死患者,与常规治疗组对照,治疗后超氧化物歧化酶水平明显升高(P<0.05),丙二醛明显降低(P<0.05)。
由此认为弱氦氖激光血管内照射具有清除自由基、阻断自由基连锁反应和保护脑组织的作用。
[4]其机制可能在于弱氦氖激光血管内照射使血脂、膜脂代谢正常化、激活超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和NADPH 氧化酶,提高血浆铜蓝蛋白和内源性维生素E水平,降低二醛毒性等。
血浆铜蓝蛋白的活性和超氧化物歧化酶活性明显增高,可能是光效应改变蛋白分子和功能活动的结果。
[5]2.3 对白细胞黏附和聚集的影响研究表明,急性脑梗死患者白细胞粘附功能和血清细胞粘附分子浓度明显高于正常对照组。
氦氖激光治疗原理
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氦氖激光治疗原理
氦氖激光治疗原理
氦氖激光是一种常用的医疗激光,它的波长为632.8纳米,属于可见光谱范围内的红光。
氦氖激光治疗原理是利用激光的特殊性质,对人体组织进行治疗。
氦氖激光的特点是具有高度的单色性、相干性和方向性。
这些特性使得氦氖激光能够穿透人体组织,而不会对周围组织造成损伤。
同时,氦氖激光的能量密度较低,不会产生热效应,因此不会烧伤组织。
氦氖激光治疗的原理是利用激光的能量,促进人体组织的生物学反应。
激光能够刺激细胞内的线粒体,使其产生更多的三磷酸腺苷(ATP),从而促进细胞的代谢和修复。
此外,激光还能够促进血液循环,增加氧气和营养物质的供应,加速组织的修复和再生。
氦氖激光治疗可以用于多种疾病的治疗,如炎症、疼痛、创伤、神经病变等。
在炎症和疼痛的治疗中,激光能够减轻炎症和疼痛的程度,促进组织的修复。
在创伤和神经病变的治疗中,激光能够促进神经的再生和修复,恢复受损组织的功能。
氦氖激光治疗原理是利用激光的特殊性质,促进人体组织的生物学反应,从而达到治疗的效果。
氦氖激光治疗具有安全、无创、无痛、无副作用等优点,是一种非常有效的治疗方法。
日本氦氖激光器工作原理
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日本氦氖激光器工作原理
氦氖激光器是一种常见的气体激光器,其工作原理如下:
1. 气体充填:氦氖激光器是由氦气和氖气混合充填而成的。
氦气提供激发能量,而氖气则产生激光。
充填气体进入激光管内部的放电管道中。
2. 激发能量:激光器通过高电压放电管道中产生电流,电流通过气体产生电子碰撞和激发。
这些电子激发了氦气的氦原子,将其激发到较高的能级。
3. 能级跃迁:激发后的氦原子会发生跃迁,返回到低能级。
在此过程中,氦原子释放出能量,并将其传递给氖原子。
4. 特定能级:氖原子吸收来自氦原子的能量,从基态跃迁到激发态(3s 2 3p 4)。
5. 辅助激发:为了使氖原子进一步激发并产生激光,需要使用一个外部辅助激发装置,如电极和外部放电源。
该辅助激发装置会提供足够的能量,使氖原子发生自发辐射。
6. 激光放大:通过激发和跃迁,氖原子发出一束激光。
这束激光与激发过程中的能级跃迁相对应。
激光放大是通过启动一个正反馈的光学腔和反射镜等光学元件来实现的。
7. 激光输出:一旦激光放大到足够的强度,激光器就可以通过一个孔隙或透镜来输出激光束。
氦氖激光原理实验报告
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一、实验目的1. 了解氦氖激光器的原理及结构;2. 掌握氦氖激光器的工作原理和产生过程;3. 熟悉氦氖激光器的应用领域;4. 通过实验验证氦氖激光器的工作原理。
二、实验原理氦氖激光器(He-Ne激光器)是一种气体激光器,主要由氦气和氖气混合气体作为工作物质。
在放电管中,当氦气和氖气被电离后,氖原子在外加电场的作用下,由基态跃迁到激发态,然后通过受激辐射跃迁回到基态,释放出特定波长的光子,从而产生激光。
氦氖激光器的工作原理如下:1. 氦气和氖气在放电管中混合,形成等离子体;2. 在外加电场的作用下,电子从阴极向阳极运动,与氦原子发生碰撞,将氦原子激发到激发态;3. 激发态的氦原子通过碰撞将能量传递给氖原子,使氖原子跃迁到激发态;4. 激发态的氖原子通过受激辐射跃迁回到基态,释放出特定波长的光子,形成激光。
三、实验仪器与材料1. 氦氖激光器;2. 光谱仪;3. 光电探测器;4. 放大器;5. 计时器;6. 计算器;7. 实验台;8. 实验指导书。
四、实验步骤1. 将氦氖激光器放置在实验台上,确保激光器稳定;2. 连接光谱仪、光电探测器和放大器,设置好相应的参数;3. 打开氦氖激光器,观察放电管中的光束输出情况;4. 通过光谱仪测量激光器的输出波长;5. 通过光电探测器测量激光器的输出功率;6. 记录实验数据,进行分析和讨论。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,氦氖激光器的输出波长为632.8纳米,符合理论值;2. 通过光电探测器测量,激光器的输出功率约为5毫瓦,符合理论值;3. 在实验过程中,观察到放电管中的光束输出稳定,无明显的跳模现象。
实验结果表明,氦氖激光器能够产生特定波长的激光,输出功率稳定,符合理论预期。
六、实验结论1. 氦氖激光器是一种气体激光器,通过氦气和氖气混合气体在外加电场的作用下产生激光;2. 实验结果表明,氦氖激光器能够产生稳定、高单色性的激光,输出功率符合理论值;3. 本实验验证了氦氖激光器的工作原理,为进一步研究和应用提供了基础。
氦氖激光的生物学作用原理
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氦氖激光的生物学作用原理作者:杜雷王硕邵海锐等来源:《医学信息》2014年第16期摘要:氦氖激光对机体有独特的生物学作用,利用这些作用,可使氦氖激光广泛应用于临床。
本文对氦氖激光照射在机体免疫、血液循环、组织代谢及神经等不同系统功能上的作用进行综述。
关键词:氦氖激光;机体免疫;血液循环;组织代谢;综述激光技术为临床诊断提供了崭新的手段。
强激光治疗可至靶组织发生不可逆性损伤,而弱激光治疗则不会。
其不同波长不同剂量照射不同部位所产生的作用不同。
1弱氦氖激光照射对血液循环的作用[1]1.1降低血液粘滞度实验证明,低能量激光可通过降低红细胞聚集性、红细胞压积及血小板聚集率,降低血液的高凝状态。
1.2促进红细胞变形低能量激光能够改善脂蛋白色谱改变,使红细胞磷脂成分增加,磷脂和胆固醇比值正值化,使红细胞变形力增强。
1.3增强血液携氧能力激光照射血液后使血液中多种酶的活性被激发,蛋白质的动能增加,铁卟啉的氧化作用加速。
2弱激光的生物学刺激效应激光总体上可分为热效应、压强效应、光化学效应及电磁场效应,而弱激光具有另一种作用:生物刺激作用。
其生物效应直接产生于辐射而不是热效应。
2.1累积作用小剂量有累积作用,一次大剂量照射或将该剂量分成小剂量多次照射所引起的生物效应相同。
2.2抛物线效应即照射次数有阈值,有一极大值。
再增加照射次数刺激作用反而减弱,甚至变为抵制作用。
2.3刺激或抵制弱激光刺激是产生兴奋还是抑制,取决于它的能量密度。
一般来说,能量密度越小时表现为兴奋作用,能量密度大时表现为抑制作用。
3对组织代谢的影响3.1提高多种酶活性[2] 弱激光照射可提高多种酶活性,这些酶类的激活,可提高内源性胰岛素水平,促进糖代谢利用和ATP的产生。
3.2促进细胞增殖效应实验证实低强度激光对成纤维细胞、纤维原细胞、内皮细胞、造血细胞、神经细胞等多种细胞均有不同程度的增殖效应。
3.3促进细胞运动[3] 因为低强度激光照射影响细胞膜钙离子的交换,短时间即可使钙离子在细胞质中集中,引起细胞运动加速。
氦氖激光治疗带状疱疹疼痛及后遗神经痛的机理
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氦氖激光治疗带状疱疹疼痛及后遗神经痛的机理氦氖激光在皮肤组织上产生特殊的生物学效应,用以治疗带状疱疹疼痛及后遗神经痛。
其作用机理有改善皮肤微循环,促进组织的代谢及蛋白合成,增强抗炎作用,刺激组织再生作用,止痛作用等。
标签:氦氖激光;带状疱疹疼痛及后遗神经痛;治疗机理1 氦氖激光氦氖激光由氖原子发出, 最常用的是输出632.8nm红光。
对组织穿透力较强,能被较深组织吸收。
[1]氦氖激光具有三个特性:第一,较强的相干性,即在谐振中光波相叠加,成为高能量的光,照射机体后被组织吸收,使光能转变为极高的热能,在极短时间内引起组织发生凝固、炭化或气化,同时短时间内温声骤升可以形成压力很大的次生冲击波,导致组织坏死。
因此在临床可用于烧灼和破坏病变的组织;第二,较强的方向性,激光可以聚集成极细的光束,形成一种独特的光刀来切割少权,不仅能止血,而且形成的焦痴极薄,使创面易于修复;第三,激光光谱单一,通常仅为一种波长的光。
所以,可以有选择的作用于病变组织,达到治疗目的,而邻近的正常组织则由于不吸收或很少吸收这种波长而不受影响。
[2]2 带状疱疹疼痛及后遗神经痛水痘-带状疱疹病毒可引起全身感染—水痘,及局部感染—带状疱疹。
带状疱疹的典型临床表现为出疹前先有皮肤痛,皮疹出现几天后发展为脓疱,最后形成硬痂。
[3]不同病人出疹时疼痛的性质及持续时间可以不一样,皮疹消退后依然存在的疼痛称作带状疱疹后遗神经痛。
[4]带状疱疹病毒有嗜神经性,其发病机理可能与免疫力降低而激活潜伏在神经细胞内的病毒有关。
后遗神经痛产生的机理与周围神经干炎症,周围神经病变,中枢神经病变,伤害感受器变性而使中枢突触再生,伤害感受器功能亢进使中枢致敏,精神因素有关。
[5]3 治疗机理3.1 氦氖激光照射可以增强抗炎作用氦氖激光可以增强机体细胞和体液免疫功能,[6]激活单核巨噬细胞系统,增强白细胞吞噬功能,加强巨噬细胞的吞噬作用,抑制中性粒细胞移动,增加溶菌酶和淋巴因子,促进炎症的吸收,增强抗炎作用。
氦氖激光治疗原理
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氦氖激光治疗原理
氦氖激光治疗(Helium-Neon Laser Therapy)是一种利用氦氖激
光器产生的可见光谱进行治疗的技术。
它的治疗原理基于激光光线的照射对人体产生的生物效应。
氦氖激光器是一种工作在可见光波段的激光装置,主要由激光管和电源组成。
在激光管内,氦氖气体被放电激发,产生具有特定波长的激光光束。
通常,氦氖激光器输出的激光波长为632.8纳米,处于可见光的红色区域。
氦氖激光治疗的原理与生物物理学和光学的互动有关。
当激光光束照射到人体组织上时,光能量被不同的组织结构吸收或散射。
在氦氖激光治疗中,激光光线会被皮肤吸收,并渗透到深层组织。
在治疗过程中,激光光束的能量被转化为生物体内的化学能量,从而产生生物反应。
这些生物反应有助于促进细胞代谢、增加微循环和血液供应,减轻炎症反应,并促进组织修复和再生。
此外,氦氖激光还具有生物刺激作用,能够刺激机体产生一系列生物化学变化,如激活光敏色素、促进胶原蛋白合成和细胞增殖等。
这些细胞和组织的生物化学反应能够对病理变化产生积极影响,从而达到治疗的效果。
总之,氦氖激光治疗利用可见光波长的激光光束作用于人体组织,通过生物物理和光学的互动产生一系列生物效应,从而促进组织修复和病理变化的治疗。
氦氖灯的作用原理
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1111
氦氖灯是一种利用气体放电原理制成的光源,主要由玻璃外壳、电极、氦气和氖气等组成。
当氦氖灯通电时,电流会通过电极,在气体中产生电场。
在这个电场的作用下,氦气和氖气中的原子会被激发,从低能态跃迁到高能态。
当原子回到低能态时,它们会释放出能量,这些能量以光的形式释放出来,形成氦氖灯光。
氦氖灯的光谱主要由氦的红色谱线和氖的橙色谱线组成,因此氦氖灯的光呈现出红色或橙色。
氦氖灯的光线比较柔和,适合用于显微镜、光学仪器、实验室等场合的照明。
氦氖灯的优点是寿命长、稳定性好、亮度高、色温稳定等。
由于氦氖灯的光谱比较单一,因此它也常被用于光谱分析、光学测量等领域。
总的来说,氦氖灯的作用原理是利用气体放电原理,将氦气和氖气中的原子激发,释放出能量以光的形式释放出来,形成氦氖灯光。
氦氖灯具有寿命长、稳定性好、亮度高、色温稳定等优点,广泛应用于显微镜、光学仪器、实验室等领域。
氦氖激光原理
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氦氖激光原理
氦氖激光是一种常见的气体激光,广泛应用于医疗、科研、工
业等领域。
它的原理是通过氦氖混合气体在放电激发下产生的激光。
下面将详细介绍氦氖激光的原理。
首先,氦氖激光器由氦氖混合气体充填的放电管和两个镜子组成。
其中一个镜子是半透镜,用于输出激光;另一个镜子是全反射镜,用于反射激光。
当外部电压施加在放电管上时,氦氖混合气体
被激发,氦原子和氖原子的能级发生跃迁,产生的激光在两个镜子
之间来回反射,形成激光共振腔。
其次,氦氖激光的产生是基于激光共振腔的光放大原理。
在激
光共振腔内,激光在镜子之间来回反射,其中一部分能量通过半透
镜输出,形成激光束。
这种激光的特点是单色、相干性好,波长集
中在可见光或红外光区域。
另外,氦氖激光的波长通常为632.8纳米,属于可见光范围。
这种波长的激光在医疗领域有广泛的应用,如眼科手术、皮肤治疗等。
同时,氦氖激光也用于科研领域的光谱分析、激光显微成像等
方面。
最后,氦氖激光器的工作原理是基于电子跃迁和光放大的物理
过程。
当外部电压施加在放电管上时,氦氖混合气体中的氦原子和
氖原子被激发至激发态,随后跃迁至基态时释放出光子,形成激光。
这些光子在激光共振腔内得到放大,最终形成输出激光。
综上所述,氦氖激光的原理是基于氦氖混合气体在放电激发下
产生的激光,通过激光共振腔的光放大过程形成输出激光。
氦氖激
光具有单色、相干性好的特点,被广泛应用于医疗、科研、工业等
领域。
对于理解氦氖激光的原理和应用具有重要意义。
氦氖激光
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氦氖激光治疗仪是根据大脑视皮层、视神经传导路、视网膜感应等不同部位对信息的感觉、传导、加工等环节的治疗需求研制的。
该治疗仪具有改善局部微循环、增加新陈代谢的作用,治疗弱视无痛苦、无副作用。
1、氦氖激光的特性:氦氖激光为6328埃的红色光波,具有以下特性:A、小剂量可起到刺激作用,受照部位组织蛋白合成加速,糖源含量增加,核糖核酸活力加强;大剂量则有抑制作用。
B、有累积效应,多次小剂量照射之和等于一次大剂量照射所产生的生物效应。
C、有抛物线的特点,在照射剂量不变的情况下机体反应在第三、四天开始逐渐加强,一般在10-15天达到高峰,而后作用逐渐降低,若连续不断地照射则可出现抑制作用。
D、有扩散效应,光斑虽小效果成片,作用绝不仅局限于光斑部位。
E、有光化学效应,可导致酶、氨基酸、蛋白及核酸改变活性。
F、热效应作用,不同种类的激光有不同的热效应。
2、氦氖激光的生理作用:A、神经系统:氦氖激光刺激神经系统产生冲动,可能是蛋白质分子中某些成分的渗透透性改变导致钠、钙等游离,诱发一种活动电位引起神经冲动。
B、血管和血液系统:有扩张血管的作用,可导致全身血液动力学改变增加血流量;加速凝血酶、纤维蛋白的形成;白细胞增加有抗炎作用。
C、调节增强代谢、醣源和三磷腺苷含量增加,低功率氮氖激光可增强吞唾细胞、B淋巴细胞的功能,从而提高免疫功能。
3、氦氖激光治疗弱视的机理:此种红色光波对锥体细胞十分敏感,有很高的吸收率,因对活组织有刺激兴奋作用,可激活并加强锥体细胞的感光功能,对视网膜的热效应和生物化学效应,使视网膜和脉络膜血管扩张血液循环改善。
由于能调节神经传导和神经反射作用,可以疏通视网膜至大脑皮层的视觉通路,激活视路提高光像冲动的传入功能。
临床观察证明氦氖激光在一定剂量下,对眼球的屈光介质:角膜、晶体、玻璃体以及虹膜、脉略膜无任何损害。
仅有个别患儿在照射时出现眩目、流泪、轻微刺痛反应,但数分钟消失,无碍治疗。
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氦氖激光的生物学作用原理
氦氖激光对机体有独特的生物学作用,利用这些作用,可使氦氖激光广泛应用于临床。
本文对氦氖激光照射在机体免疫、血液循环、组织代谢及神经等不同系统功能上的作用进行综述。
标签:氦氖激光;机体免疫;血液循环;组织代谢;综述
激光技术为临床诊断提供了崭新的手段。
强激光治疗可至靶组织发生不可逆性损伤,而弱激光治疗则不会。
其不同波长不同剂量照射不同部位所产生的作用不同。
1弱氦氖激光照射对血液循环的作用[1]
1.1降低血液粘滞度实验证明,低能量激光可通过降低红细胞聚集性、红细胞压积及血小板聚集率,降低血液的高凝状态。
1.2促进红细胞变形低能量激光能够改善脂蛋白色谱改变,使红细胞磷脂成分增加,磷脂和胆固醇比值正值化,使红细胞变形力增强。
1.3增强血液携氧能力激光照射血液后使血液中多种酶的活性被激发,蛋白质的动能增加,铁卟啉的氧化作用加速。
2弱激光的生物学刺激效应
激光总体上可分为热效应、压强效应、光化学效应及电磁场效应,而弱激光具有另一种作用:生物刺激作用。
其生物效应直接产生于辐射而不是热效应。
2.1累积作用小剂量有累积作用,一次大剂量照射或将该剂量分成小剂量多次照射所引起的生物效应相同。
2.2抛物线效应即照射次数有阈值,有一极大值。
再增加照射次数刺激作用反而减弱,甚至变为抵制作用。
2.3刺激或抵制弱激光刺激是产生兴奋还是抑制,取决于它的能量密度。
一般来说,能量密度越小时表现为兴奋作用,能量密度大时表现为抑制作用。
3对组织代谢的影响
3.1提高多种酶活性[2] 弱激光照射可提高多种酶活性,这些酶类的激活,可提高内源性胰岛素水平,促进糖代谢利用和ATP的产生。
3.2促进细胞增殖效应实验证实低强度激光对成纤维细胞、纤维原细胞、内
皮细胞、造血细胞、神经细胞等多种细胞均有不同程度的增殖效应。
3.3促进细胞运动[3] 因为低强度激光照射影响细胞膜钙离子的交换,短时间即可使钙离子在细胞质中集中,引起细胞运动加速。
4对神经的刺激作用
弱激光对中枢神经系统、神经节和末梢神经系统均有明显的刺激作用,促进脊髓运动神经细胞的功能,加速轴突再生,促进神经元的代谢,增强神经细胞功能,促进损伤神经功能的恢复。
5促进伤口愈合
用氦氖激光治疗营养性溃疡和顽固性伤口,这种光疗局部效应可解释为低功率激光对细胞增殖的作用,因為在受伤区域,产生了阻止细胞生长的条件,以至细胞进入G0相或停留在G1相。
6对内分泌的影响
小功率的氦氖激光照射可影响内分泌腺的分泌,如加强甲状腺、肾上腺等的功能,因而可调节整个体内的代谢过程;此外,并可引起周围血液和凝血系列的改变,其具有调节作用。
7弱激光照射对免疫功能的作用
近年来大量研究结果表明,低能量激光对机体单核巨噬细胞系统具有激活作用,在照射过程中以增强体液免疫为主,停照后以增强细胞免疫为主。
8弱激光生物刺激作用机理
弱激光在临床上应用十分广泛,但关于弱激光生物刺激机理,目前尚不成熟,在此列出比较典型的机理假说:①受体蛋白质的中介作用,调整细胞功能假说;
②细胞膜受体吸收,活化细胞机能假说;③生物组织的共振效应,调整生物场假说;④1/4偏振光的定向电场力改变细胞膜的构型假说;⑤1/2光色素系统吸收调节生命过程假说。
9总结
低功率激光对机体的许多方面如机体免疫、血液循环、神经等功能上有着明显的作用,这都是低功率激光所引起的综合效应,且其疗效与激光的功率密度、剂量、辐射时间及生物体所处的状态等有关。
弱激光所需剂量要求较低,辐射时间较短,温度0.1℃~0.5℃,功率<50 mv,剂量10~1000 J/m2,周期10~100 s,辐照波长551.2~802.3 nm,在临床上才能有明显的医疗作用[2-4]。
参考文献:
[1]尹振春,董英海,朱菁.低能量H e-Ne激光血管内照射对血液循环的影响[J].应用激光,2004,24(6):413-414.
[2]贺庆丽,贺健,张镇西.弱激光提高生物酶活性的一种物理模型[J].激光杂志,2004,25(4):53-54.
[3]Koutna M, Janisch R. Effect of low-power laser irradiation on cell locomotion in protozoa [J].photochemistry Photobiology, 2004, 80(3):531-535.
[4]骆清铭,刘贤德,李再光.低功率激光治疗作用机理探讨[J].中国激光医学杂志,1994,3(1):39-40.。