Trong bài viết vừa rồi các quý bạn đọc cùng thiết bị thẩm mỹ OSAKA đã tìm hiểu qua nội dung về cơ sở học tia laser được trích từ nội dung tư liệu: “Cơ sở động học và ứng dụng của laser – được thực hiện bởi: Nguyễn Thị Phương, Bùi Thị Thu”. Sau đó, có nhiều bạn đọc gửi yêu cầu giải thích rõ về các loại laser là gì?
Cho nên, bài viết ngày hôm nay hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về các phân loại hình thái tia laser và nếu có đóng góp thêm thông tin chi tiết. Nhờ quý bạn comment hoặc inbox sau bài viết.
Các phương pháp phân loại
Phương pháp phân loại laser dựa vào Tiêu chí:
- Trạng thái của môi trường hoạt tính: rắn, lỏng, khí, bán dẫn, plasma, …
- Vùng phổ của bước sóng laser: vùng nhìn thấy, tử ngoại, hồng ngoại, …
- Phương pháp bơm (kích thích): quang học, chùm điện tử, …
- Các đặc trưng của bức xạ laser: liên tục, xung, …
- Số mức năng lượng tham gia vào quá trình phát laser: 3 mức, 4 mức, …
Tất cả được biểu hiện cụ thể theo sau:
Laser rắn trong phân loại của tia laser
Laser rắn được hoạt động ở chế độ xung hay liên tục đều được, hoạt chất gồm chất nền và chất kích hoạt. Chất nền có cấu trúc tinh thể hoặc vô định hình.
Chất kích hoạt thuộc nhóm các ion kim loại của các nhóm chuyển tiếp với lớp điện tử 3d, các ion đất hiếm với lớp điện tử 4f (Cr, Ti, Nd). Chất kích hoạt để tăng mật độ hạt bức xạ do đó tăng công suất phát laser. Ví dụ laser Ruby, (Hoạt chất là oxit nhôm Al2O3 pha với 5 phần vạn oxit crôm Cr2O3 ).
Laser Ruby trong phân loại laser
Do mức thứ 3 trong hoạt động của laser có độ rộng phổ lớn nên có thể dùng các loại đèn bơm không quá đơn sắc
Các mức năng lượng hoạt động của Laser Nd:YAG
Laser lỏng trong phân loại laser
Các tính chất của laser lỏng được thể hiện qua những đặc điểm sau:
- Dễ dàng tăng nồng độ tâm kích hoạt, tăng khối lượng hoạt chất để tạo được công suất lớn
- Dễ làm lạnh hoạt chất nhờ sử dụng việc cho nước chảy quanh hoạt chất, dễ thay đổi thành phần các hoạt chất.
- Nhược điểm là hoạt chất nhanh bị nóng nên laser không ổn định về tần số và công suất phát
- Bơm bằng đèn xung hay bằng laser rắn phát dạng xung
- Laser màu là laser lỏng có nhiều ứng dụng trong khoa học kỹ thuật
- Hiện nay có hàng trăm chất màu đã được tổng hợp, cho phép phát laser trực tiếp từ vùng tử ngoại tới vùng hồng ngoại
- Tín hiệu ra của laser màu thường là bức xạ kết hợp có khả năng quét trong 1 vùng phổ nào đó (do chất màu quyết định).
Laser khí trong phân loại của laser
Hầu hết nguyên tố ở trạng thái khí đều có thể phát laser. Bởi chúng mang đặc điểm:
- Rất nhiều nguyên tử, phân tử có thể phát laser.
- Đa số laser khí là áp suất thấp (vài milli-torr).
Lý do tạo ra nguồn laser khí là nhằm:
- Để có thể tạo ra sự phóng điện trên một khoảng cách xa giữa các điện cực.
- Để thu được vạch phổ hẹp (không bị mở rộng do va chạm).
- Một số laser khí đặc biệt có áp suất cao (hàng trăm torr)
- Laser khí đầu tiên (Helium-Neon laser) được chế tạo năm 1961, một năm sau khi laser đầu tiên trên thế giới ra đời (laser Ruby).
- Laser khí đầu tiên (Helium-Neon laser) phát bước sóng vùng hồng ngoại gần (1152,27 nm, Near Infra-Red).
Nguyên lý hoạt động của laser He-Ne
Nằm trong phân loại laser khí: Môi trường hoạt tính là khí hiếm Neon (Ne), và là laser 4 mức (khí He là khí đệm)
- Có 2 mức siêu bền có vai trò là các mức llaser trên, và 2 hai mức laser dưới. Do đó, có thể phát ra vài bước sóng laser.
- Các bước sóng chính: 0.6328 [m] (632.8 nm); 1.152 [m], 3.3913 [m];
- Vai trò của khí He: tăng hiệu suất bơm (~200 lần) nhờ hiệu ứng truyền năng lượng:
- He hấp thụ tốt sóng bơm
- He có mức năng lượng kích thích tương tự mức kích thích của Ne
Nguyên lý hoạt động của laser N2 – CO2
Khi nói về laser khi. Chúng ta được biết đến loại laser này có các chuyển dời phát laser:
- Chuyển dời từ mức laser trên (co giãn phi đối xứng) xuống mức dưới (mode co giãn đối xứng): 10.6 μm.
- Chuyển dời từ mức laser trên (co giãn phi đối xứng) xuống mức dưới (mode uốn): 9.6 μm.
- Đảo lộn mật độ xảy ra khi:
- Các điện tử do dòng phóng điện khí sinh ra, kích thích chuyển động của N2
- Các phân tử N2 có các mức năng lượng kích thích siêu bền.
- Sự va chạm truyền năng lượng giữa N2 và CO2 có hiệu suất đủ cao để các phân tử CO2 được bơm lên các mức kích thích dao động, và tạo ra đảo lộn mật độ giữa các mức laser của CO2.
Laser bán dẫn (Diode laser)
Đặc điểm laser bán dẫn Diode Laser có đặc điểm Kích thước rất nhỏ, giá thành rẻ. Mang đến Hiệu suất cao trong điều trị, có khả năng tạo dải sóng phát khá rộng. Độ đơn sắc và độ định hướng kém. Công suất phát phụ thuộc rất lớn vào áp suất, nhiệt độ…
Cấu tạo laser bán dẫn thông thường
Một LASER bán dẫn có cấu tạo là một tiếp xúc p-n có dạng hình hộp chữ nhật. Chiều dài BCH cỡ 0,5-1mm, chiều cao cỡ 0,05-0,1mm, bề dày lớp tích cực cỡ 1-2 , có chiết suất lớn đóng vai trò như một ống dẫn sóng.
Hai mặt phẳng giới hạn đối diện được đánh bóng và song song với nhau có vai trò là hai gương phản xạ. Các bề mặt còn lại được làm nhám để ngăn ngừa việc phát xạ ở những hướng không mong muốn. Đế tản nhiệt đặt dưới các lớp bán dẫn làm bằng kim loại.
Quá trình hoạt động laser bán dẫn thông thường
Khi cho hai lớp bán dẫn tiếp xúc nhau, điện tử (e) từ bán dẫn loại N sẽ khuếch tán sang bán dẫn loại P. Tại đó diễn ra việc tái hợp giữa điện tử và lỗ trống (h).
Ngay sau đó, trạng thái cân bằng được thiết lập, tại miền chuyển tiếp p-n mất suy biến. Khi đặt điện áp vào mối nối này, vùng chuyển tiếp lại trở lại trạng thái suy biến, các e từ vùng N sẽ phun vào vùng P. Lúc này, các e phun sẽ tái hợp với h và bức xạ ra photon. Tức là: electron từ trạng thái năng lượng cao (vùng dẫn) rơi xuống vùng hóa trị, kết hợp với lỗ trống và phát ra photon- tia LASER.
Trong thẩm mỹ, loại laser được ứng dụng phổ biến là các dòng laser rắn: ND-YAG, Q-Switched, Ruby, Alexandrive, Laser xung dài… thường được sử dụng trong điều trị các bệnh lý sắc tố, nám melanin, da không điều màu, các bệnh lý thương tổn sắc tố.
Các tình trạng sẹo, da bị lão hóa, mụn, hay trẻ hóa âm đạo, cắt đốt phẫu thuật, trẻ hóa da…sẽ sử dụng công nghệ laser khí Laser Co2 Fractional bước sóng 10.6 μm. Và cá thanh laser bán dẫn như Diode – laser bán dẫn đa phần sử dụng trong các vấn để triệt lông, trẻ hóa da là chủ yếu.
Trên là bài viết chia sẻ về các hình thức laser được tồn tại trên thị trường hiện nay cùng những ứng dụng thẩm mỹ mà các loại laser từ rắn – khí – bán dẫn đã hữu dụng trong làm đẹp thẩm mỹ. Hy vọng sau bài viết này, quý khách hàng sẽ có cái nhìn rộng hơn trong việc kinh doanh ngành laser thẩm mỹ, đồng có phương án áp dụng hiệu quả, an toàn cao, tiết kiệm và quá trình trình điều trị nhanh chóng.
COO Đàm Trường Kỳ - Người đồng sáng lập công ty Cổ Phần Đầu Tư Thiết Bị Thẩm Mỹ OSAKA. Tôi đã có nhiều năm kinh nghiệm làm việc và nghiên cứu trong lĩnh vực Thiết Bị Thẩm Mỹ và Làm Đẹp. Tôi và những cộng sự tại Osaka luôn mong muốn mang đến cho quý khách hàng những trải nghiệm tuyệt vời nhất. Hy vọng những kiến thức tôi chia sẻ mang đến nhiều thông tin hữu ích và giá trị đến với bạn.
