Bài thuyết trình nhóm ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LASER CÔNG SUẤT THẤP TRONG NÔNG NGHIỆP VÀ Y HỌC NGUYỄN QUỐC NGỮ BÙI TẤN LỘC VŨ NGỌC HƯỞNG TRẦN ĐỨC THẰNG KHÚC QUANG TRUNG NGUYỄN VĂN TÚ MAI TRẦN CÔNG THOẠI NGUYỄN VĂN THÁI NGUYỄN LÊ NHỰT MINH NGUYỄN VĂN THỌ NGUYỄN VĂN VIÊN NGUYỄN ĐĂNG KHOA 1412594 1412116 1411661 1413677 1414282 1414501 1413814 1413529 1412289 1413818 1414642 1411825 Giới Thiệu Ngày việc sử dụng Laser được đề cập rộng rãi khắp các ngành, từ những việc đơn giản cần có độ chính xác cao và nhanh khoan cắt Laser đến những việc phức tạp dùng Laser phản ứng ,… Những ứng dụng của Laser tạo hoặc góp phần tạo những thành tựu cực kỳ to lớn của khoa học hiện đại ngày NGƯỜI SÁNG TẠO RA LASER: Nhà vật lý học Charles Townes phát biểu diễn đàn Doha, Qatar, năm 2008  "Ông nhà vật lý thực nghiệm quan trọng kỷ qua"  Charles Townes sinh ngày 28/7/1915 bang Nam Carolina  Mùa xuân năm 1951, ngồi công viên, nhà nghiên cứu nảy ý tưởng làm để tạo chùm bước sóng ngắn Điều thúc ông đồng nghiệp tạo thiết bị gọi maser, khuếch đại vi sóng (sóng vi ba) phát xạ kích thích, vào năm 1954  năm sau đó, ông người anh rể Arthur Schawlow nhen nhóm ý tưởng tạo biến thể phát minh đó, nhằm khuếch đại chùm ánh sáng quang học, thay lượng sóng vi ba Phòng thí nghiệm Bell cấp sáng chế cho ý tưởng mới, laser Năm 1964, Townes nhận giải Nobel lĩnh vực Vật lý với nghiên cứu ông hai nhà khoa học người Nga Aleksandr Prokhorov Nicolai Basov, người đưa ý tưởng độc lập maser  Tính Chất : - Độ định hướng cao: tia LASER phát chùm song song khả chiếu xa hàng nghìn km mà không bị tán xạ - Tính đơn sắc cao: chùm sáng có màu (hay bước sóng) Đây tính chất đặc biệt mà không nguồn sáng có - Tính đồng photon chùm tia LASER - Có khả phát xung cực ngắn: cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây, cho phép tập trung lượng tia LASER cực lớn thời gian cực ngắn  Phân loại ứng dụng laser công suất thấp 1.LASER chất rắn Có khoảng 200 chất rắn có khả dùng làm môi trường hoạt chất LASER Trong y học thường dùng số loại LASER sau: - YAG-Neodym: hoạt chất Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 25% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại gần Có thể phát liên tục tới 100W phát xung với tần số 1000-10000Hz Trong y học dùng àm dao mổ, châm cứu - Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất tinh thể Alluminium có gắn ion chrom, có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ ánh sáng trắng ứng dụng y học lĩnh vực nhãn khoa - Bán dẫn: loại thông dụng diot Gallium Arsen có bước sóng 890nm thuộc phổ hồng ngoại gần Trong y học sử dụng để châm cứu  Laser chất rắn LASER chất khí - He-Ne: hoạt chất khí Heli Neon, có bước sóng 632,8nm thuộc phổ ánh sáng đỏ vùng nhìn thấy, công suất nhỏ từ đến vài chục mW Trong y học sử dụng Vật lý trị liệu dựa hiệu ứng sinh học - Argon: hoạt chất khí argon, bước sóng 488 514,5nm Trong y học sử dụng để châm cứu nhãn khoa - CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ tới megawatt (MW) Trong y học ứng dụng làm dao mổ 3 LASER chất lỏng Môi trường hoạt chất chất lỏng, thông dụng LASER màu Trong y học LASER màu ứng dụng điều trị số tổn thương khối u, tạo sóng xung kích phá sỏi Ứng dụng laser công suất thấp y học  I Sự hình thành nghành y học laser Chiếc Laser đầu tiên chào đời vào mùa hè năm 1960 Đó là Laser hồng ngọc nhà vật lý người Mỹ Maiman Tit chế tạo  Năm 1961 nhà vật lý Mỹ Javan đã chế tạo thành công chiếc Laser khí đầu tiên Đó là Laser khí nguyên tử He, Ne làm việc ở bước sóng 632,8 nm  Năm 1962 một nhóm nhà vật lý Liên Xô Basov N.G và Mỹ Hall lãnh đạo đã chế tạo thành công chiếc Laser bán dẫn đầu tiên thế giới Đó là chiếc Laser bán dẫn GaAs  Sau đấy hàng loạt các loại Laser khác tiếp nối đời  Trong y học Laser được nghiên cứu theo hai hướng sau đây: +Sử dụng Laser một công cụ để nghiên cứu đối tượng sinh học phục vụ cho việc chẩn đoán và xét nghiệm +Sử dụng Laser một công cụ dùng để điều trị Phương hướng này phát triển nhanh, đa dạng và được chia thành hai nhóm:  Nhóm thứ nhất: Sử dụng Laser công suất cao điều trị  Được dựa các hiệu ứng chính sau đây: + Bốc bay tổ chức; + Quang đông; + Quang bóc lớp; + Quang phân cách; + Quang hoạt hóa Hướng điều trị có tên gọi là Laser ngoại khoa  Chuyên khoa mắt có ứng dụng sớm laser y học : +Kỹ thuật quang đông võng mạc +Hàn bong võng mạc, +Kỹ thuật bốc bay lớp điều trị tật khúc xạ mắt (cận, viễn) - Nhóm thứ hai: Sử dụng Laser công suất thấp điều trị Trong đó hiệu ứng kích thích sinh học đóng vai trò quyết định Hướng điều trị này gọi là Laser y học  II Nội dung của hiệu ứng kích thích sinh học và những đáp ứng sinh học nó mang lại  Hiệu ứng kích thích sinh học xảy chùm tia Laser tác động lên hệ sinh học với mật độ công suất khoảng 10-4 – 100 W/cm2 với thời gian chiếu từ 10 giây đến vài chục phút  Hiệu ứng kích thích sinh học thông qua hàng loạt phản ứng quang hóa và quang sinh  Phản ứng quang hóa được hiểu sau: phân tử ở trạng thái trung hòa (ở mức lượng bản) thì hoạt tính sinh học của nó yếu (thí dụ oxy phân tử tổ chức sinh học) Dưới tác động của photon chùm tia Laser phân tử ấy được chuyển lên trạng thái kích thích ở đấy hoạt tính sinh học của nó mạnh mẽ  hv + O2 ⇒ O2 *  Đây chính là ngòi nổ cho hàng loạt các phản ứng khác xảy [...]... sóng 488 và 514,5nm Trong y học sử dụng để châm cứu và trong nhãn khoa - CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể tới megawatt (MW) Trong y học ứng dụng làm dao mổ 3 LASER chất lỏng Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là LASER màu Trong y học LASER màu được ứng dụng trong điều trị một số tổn thương hoặc khối u, tạo sóng xung kích trong phá sỏi Ứng dụng. .. của laser công suất thấp trong y học  I Sự hình thành nghành y học laser Chiếc Laser đầu tiên chào đời vào mùa hè năm 1960 Đó là Laser hồng ngọc do nhà vật lý người Mỹ Maiman Tit chế tạo  Năm 1961 nhà vật lý Mỹ Javan đã chế tạo thành công chiếc Laser khí đầu tiên Đó là Laser khí nguyên tử He, Ne làm việc ở bước sóng 632,8 nm  Năm 1962 một nhóm nhà vật lý Liên...  Chuyên khoa mắt có những ứng dụng sớm nhất của laser trong y học như : +Kỹ thuật quang đông võng mạc +Hàn bong võng mạc, +Kỹ thuật bốc bay lớp trong điều trị tật khúc xạ của mắt (cận, viễn) - Nhóm thứ hai: Sử dụng Laser công suất thấp trong điều trị Trong đó hiệu ứng kích thích sinh học đóng vai trò quyết định Hướng điều trị na y gọi là Laser y học  II Nội dung của hiệu... lượng cơ bản) thì hoạt tính sinh học của nó y ́u (thí dụ như oxy phân tử trong tổ chức sinh học) Dưới tác động của photon trong chùm tia Laser phân tử â y được chuyển lên trạng thái kích thích ở đâ y hoạt tính sinh học của nó mạnh mẽ hơn  hv + O2 ⇒ O2 *  Đ y chính là ngòi nổ cho hàng loạt các phản ứng khác xa y ra ... 1962 một nhóm nhà vật lý Liên Xô do Basov N.G và Mỹ do Hall lãnh đạo đã chế tạo thành công chiếc Laser bán dẫn đầu tiên trên thế giới Đó là chiếc Laser bán dẫn GaAs  Sau đâ y hàng loạt các loại Laser khác tiếp nối ra đời  Trong y học Laser được nghiên cứu theo hai hướng sau đ y: +Sử dụng Laser như một công cụ để nghiên cứu đối tượng sinh học phục vụ... như một công cụ dùng để điều trị Phương hướng na y phát triển nhanh, đa dạng và được chia thành hai nhóm:  Nhóm thứ nhất: Sử dụng Laser công suất cao điều trị  Được dựa trên các hiệu ứng chính sau đ y: + Bốc bay hơi tổ chức; + Quang đông; + Quang bóc lớp; + Quang phân cách; + Quang hoạt hóa Hướng điều trị n y có tên gọi là Laser ngoại khoa  Chuyên khoa... Nội dung của hiệu ứng kích thích sinh học và những đáp ứng sinh học do nó mang lại  Hiệu ứng kích thích sinh học xa y ra khi chùm tia Laser tác động lên hệ sinh học với mật độ công suất khoảng 10-4 – 100 W/cm2 với thời gian chiếu từ 10 gi y đến vài chục phút  Hiệu ứng kích thích sinh học thông qua hàng loạt phản ứng quang hóa và quang sinh  Phản ứng