Indietro

ⓘ Laser Nd:YAG




Laser Nd: YAG
                                     

ⓘ Laser Nd: YAG

Un laser Nd:YAG è un laser a stato solido che sfrutta come mezzo laser attivo un cristallo di Granato di ittrio e alluminio drogato al neodimio. Il neodimio, vicariante con littrio, lo sostituisce parzialmente come catione trivalente nella struttura reticolare dello YAG. Il tenore di neodimio della miscela è di circa l1%. La dimostrazione del primo laser Nd:YAG fu realizzata, nel 1964, presso i Bell Laboratories.

                                     

1. Tecnologia

I laser Nd:YAG vengono pompati otticamente con una lampada stroboscopica o con diodi laser. Sono uno dei tipi di laser più comuni e hanno una grande varietà di usi.

Questi laser emettono normalmente luce con lunghezza donda di 1 064 nm, nellinfrarosso, ma presentano anche transizioni a 940, 1 120, 1 320 e 1 440 nm. I laser Nd:YAG possono funzionare sia in onda continua che ad impulsi; in questultima modalità vengono generalmente usati in regime di Q-switching, cioè con un commutatore ottico inserito nella cavità risonante che rimane chiuso finché il cristallo non ha raggiunto la massima inversione di popolazione, momento in cui aprendosi permette al laser di scaricare un singolo impulso di potenza molto alta. In questo modo si possono raggiungere potenze ottiche in uscita di 20 MW e durate di impulso di meno di 10 ns.

Il Nd:YAG assorbe soprattutto nelle bande 730-760 nm e 790-820 nm. Perciò leccitazione migliore è fornita da lampade stroboscopiche al kripton, che emettono molta luce a queste frequenze, invece che dalle "normali" lampade allo xeno.

La quantità di neodimio drogante nel cristallo cambia a seconda delluso a cui è destinato: un laser in onda continua ha bisogno di un drogaggio molto più debole, mentre un laser progettato per funzionare ad impulsi necessita di molto più drogante per avere prestazioni accettabili. Le bacchette Nd:YAG per onda continua, debolmente drogate, sono riconoscibili visivamente per essere meno colorate, quasi bianche, mentre quelle ad alto drogaggio hanno un colore rosa-violetto.

Altri materiali per laser che vengono drogati con neodimio sono: YLF fluoruro di ittrio e litio, 1 047 e 1 053 nm, YVO 4 ortovanadato di ittrio, 1064 nm e vetro. Il particolare materiale ospite viene scelto in base alle caratteristiche meccaniche, ottiche e termiche desiderate: tutte queste varianti sono laser a stato solido. Speciali laser Nd:YAG prestabilizzati PSL sono stati estremamente utili per i fasci principali degli interferometri per onde gravitazionali LIGO, VIRGO, GEO600 e TAMA.

                                     

2. Applicazioni

Fisioterapia

Questo laser viene utilizzato in riabilitazione come terapia fisica per il trattamento delle cicatrici.

Endoscopia Toracica

Trattamento endoscopico delle stenosi tracheali e bronchiali benigne e maligne, con o senza il posizionamento di stent.

Fluidodinamica

I laser Nd:YAG si usano anche per tecniche di visualizzazione del flusso fluido dinamico per esempio in fluorescenza indotta e velocimetria a immagini di particelle.

                                     

2.1. Applicazioni Oculistica

I laser Nd:YAG sono estensivamente utilizzati nella chirurgia oftalmica per correggere lopacizzazione capsulare posteriore intervento di capsulotomia per la cataratta secondaria: in sostanza si rende trasparente la capsula che sostiene il cristallino artificiale con cui è stato sostituito quello naturale. Si usano anche trattare pazienti colpiti da glaucoma con chiusura ad angolo stretto e ad angolo aperto se non rispondono più al trattamento farmacologico a base di colliri: in entrambi i trattamenti si riduce la pressione intraoculare. Infatti in questultimo caso si praticano col laser fori nelliride, mentre nel primo si effettuano piccoli buchi nel trabecolato, una struttura dellocchio attraverso cui defluisce lumor acqueo. Versioni di laser Nd:YAG a frequenza doppia 532 nm sono usati, inoltre, al posto dei laser argon per la fotocoagulazione pan-retinica in pazienti con retinopatia diabetica.

                                     

2.2. Applicazioni Fisioterapia

Questo laser viene utilizzato in riabilitazione come terapia fisica per il trattamento delle cicatrici.

                                     

2.3. Applicazioni Endoscopia Toracica

Trattamento endoscopico delle stenosi tracheali e bronchiali benigne e maligne, con o senza il posizionamento di stent.

                                     

2.4. Applicazioni Usi industriali

Si usa in lavorazioni industriali come strumento per incidere e marcare tutta una serie di metalli e plastiche, nonché per tagliare e saldare lamiere dacciaio e altre leghe. Per questi usi, nel campo automobilistico, le potenze impiegate vanno da 1 a 5 kW; per la trapanatura di superleghe parti di turbine a gas si impiegano tipicamente in modo impulsato, senza commutazione Q, con impulsi da un millisecondo. Laser Nd:YAG sono anche gli utensili usati per marcatura subsuperficiale di materiali trasparenti come vetro o acrilico.

                                     

2.5. Applicazioni Fluidodinamica

I laser Nd:YAG si usano anche per tecniche di visualizzazione del flusso fluido dinamico per esempio in fluorescenza indotta e velocimetria a immagini di particelle.

                                     

3. Interferometria

Gli interferometri di qualità tra cui i noti interferometri per onde gravitazionali LIGO e VIRGO danno assoluta priorità al rumore minimo ed il Laser Nd:YAG insieme a quello allItterbio nel giallo usato pure come orologio atomico mantengono questa promessa

                                     

4. Altre frequenze

Per molte applicazioni la luce infrarossa viene raddoppiata o triplicata in frequenza usando materiali ottici nonlineari come il triborato di litio per ottenere luce visibile 532 nm, verde o ultravioletta. Un puntatore laser verde sfrutta normalmente un laser DPSS Nd:YVO 4 raddoppiato in frequenza. Si può anche indurre il Nd:YAG a emettere un fascio laser a frequenze diverse da quella principale: la linea a 946 nm è generalmente impiegata nei laser DPSS "puntatori blu", dove è raddoppiata in frequenza a 473 nm.

                                     
  • esempio il granato di ittrio e alluminio noto come YAG yttrium - aluminium garnet è usato nel laser Nd: YAG L ossido di ittrio è usato in superconduttori
  • technique for tattoo removal resulting in less pain using the Q - switched Nd: YAG laser in Lasers in Medical Science, vol. 29, nº 4, 2014, pp. 1445 1447, DOI: 10
  • spettrometro Raman a Trasformata di Fourier utilizzano come sorgente un laser Nd: YAG nel vicino infrarosso a 1064 nm e sono dotati di un interferometro di
  • impiego anche nella produzione di elettrodi, elettroliti, filtri elettronici, laser superconduttori, in varie applicazioni mediche e come oligoelemento in
  • componenti di veicoli ibridi applicazioni di optoelettronica ad esempio laser Nd: YAG fibre ottiche erbio risonatori a microonde sfere di YIG, ovvero
  • Artwork Conservation by Laser 2000 Direttore di progetto della Comunità europea EUREKA 2094 Cleanart microscopio a raggi laser YAG Nd per la pulitura degli
  • luminescenti utilizzati in applicazioni di optoelettronica, in particolare il laser Nd: YAG Amplificatori a fibra drogata con erbio sono dispositivi significativi

Anche gli utenti hanno cercato:

differenza tra laser e laser yag, laser nd yag. medicina estetica, laser yag controindicazioni,

...
...
...