22YK1_G1
SEM 4_S1.4
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ XẠ PHÁT LASER VÀ ỨNG DỤNG
CỦA LASER TRONG Y HỌC
Thành viên nhóm
1.Hồ Ngọc Lan Anh
2.Nguyễn Việt Anh
3.Nguyễn Mạnh Chuẩn
4.Nguyễn Văn Đức
5.Nguyễn Thu Hằng
6.Vũ Đức Hoàng
7.Phan Văn Khải
8.Phan Thanh Lâm
9.Doan Thi Phuong Linh
10.Vũ Thị Khánh Linh
11.Phạm Gia Long
22YK1_G1
CÂU HỎI
1
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ PHÁT XẠ LASER
2
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
MÁY PHÁT LASER
3
GIẢI THÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÙM TIA
LASER DỰA TRÊN CƠ SỞ PHÁT XẠ LASER
4
TÁC DỤNG CỦA LASER LÊN CƠ THỂ SỐNG
VÀ ỨNG DỤNG CỦA LASER TRONG Y HỌC
5
Bức xạ cảm ứng, đặc điểm của vật liệu phát
bức xạ cảm ứng- Laser
TRÌNH BÀY VỀ MỘT LOẠI LASER ĐANG
ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC HIỆN
NAY
1
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ PHÁT XẠ LASER
 BỨC XẠ CẢM ỨNG
 Sự hấp thụ, bức xạ tự phát
 Sự hấp thụ có xác suất chuyển dời nhất
định
 Bức xạ tự phát, có xác suất chuyển dời
được xác định bởi các tính chất bên
trong của nguyên tử.
W2>W1
Bức xạ tự phát
Sự hấp thụ
 Khi hệ ở trạng thái cân bằng thì hai quá trình hấp thụ và phát xạ photon sẽ có xác suất
chuyển dời mức năng lượng bằng nhau.
1
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ PHÁT XẠ LASER
 BỨC XẠ CẢM ỨNG
 Sự chuyển dời mức năng lượng của hạt (nguyên tử, phân tử) dưới ảnh hưởng của
trường bức xạ gọi là chuyển dời cảm ứng, còn bức xạ phát ra là bức xạ cưỡng bức.
Xác suất bức xạ cảm ứng phụ thuộc vào tính chất bên trong của nguyên tử và cường
độ chiếu xạ bên ngoài.
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ PHÁT XẠ LASER
 BỨC XẠ CẢM ỨNG
 Trạng thái siêu bền: đóng vai trò căn bản trong sự hoạt động của Laser.
 Trạng thái phân bố nghịch đảo:
 Ở điều kiện cân bằng nhiệt, sự phân bố các hạt tuân theo quy luật BoltZman 
Ánh sáng qua hệ bị yếu đi
 Muốn cho bức xạ cảm ứng vượt trội hơn, ta phải phá vỡ sự cân bằng, phá vỡ sự
phân bố BoltZman, sao cho số hạt ở mức năng lượng trên nhiều hơn số hạt ở
múc năng lượng dưới  Hệ các nguyên tử có sự phân bố nghịch đảo.
 Một laser có thể được thực hiện nếu tạo được một trạng thái phân bố nghịch đảo
trong vật liệu
CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ PHÁT XẠ LASER
 Đặc điểm của vật liệu phát bức xạ cảm ứng
 Vật liệu phát bức xạ cảm ứng hay nguồn bơm: phần cung cấp năng lượng cho Laser
để tạo ra sự đảo lộn mật độ trong 2 mức nào đó của hoạt chất và duy trì hoạt động
của Laser.
 Phân loại theo môi trường kích thích
Laser trạng thái rắn
Laser trạng thái lỏng
Laser trạng thái khí
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT LASER
 Cấu tạo: gồm 3 bộ phận cơ bản
Vật liệu laser hoặc môi trường hoạt chất
Bơm năng lượng(ánh sáng, điện…)
Buồng cộng hưởng quang
Nguyên lí hoạt động: Gồm các bước chính
Kích thích
Phát xạ kích thích
Phản xạ
Điều chỉnh tần số và cường độ
GIẢI THÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÙM TIA LASER DỰA TRÊN
CƠ SỞ PHÁT XẠ LASER
 Các tính chất của chùm tia Laser:
 Đầy đủ tính chất của chùm sáng: giao thoa, nhiễu xạ, khúc xạ...
 Môi trường laser khác nhau sẽ có λ khác nhau
 Sự phát xạ của tất cả các nguyên tử xảy ra gần như đồng thời , sóng phát ra từ
các nguyên tử cùng pha.
 Tính đơn sắc cao ,hầu như không có hiệu ứng tán sắc.
 Có thể tập trung chùm laser thành 1 chùm song song với góc phân kỳ cực nhỏ
(chỉ vài phút)
 Có thể hội tụ chùm laser vào 1 điểm (một khoảng không gian nhỏ)
 Các xung laser mang những thông tin cần thiết ,dễ dẫn truyền trong cáp quang,
dễ khuếch đại và phân tích.
GIẢI THÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÙM TIA LASER DỰA TRÊN
CƠ SỞ PHÁT XẠ LASER
 Giải thích
 Tính đơn sắc cao ,hầu như không có hiệu ứng tán sắc.
Do cấu tạo của máy phát laser là một hệ thống
cộng hưởng, hệ thống này có tần số cộng
hưởng νm tương ứng
→ các photon được phát ra liên tục bởi sự phát
xạ cảm ứng khuếch đại dây chuyền mang tính
chất cùng pha, tần số tương tự và cùng trạng thái
→ phổ của chùm laser hẹp, chùm tia laser có độ
đơn sắc cao.
GIẢI THÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÙM TIA LASER DỰA TRÊN
CƠ SỞ PHÁT XẠ LASER
 Giải thích
 Có thể tập trung chùm laser thành 1 chùm song song với góc phân kỳ cực nhỏ
(chỉ vài phút)
Tất cả các sóng ánh sáng (photon) cùng pha, cùng hướng, cùng tần số, cùng năng
lượng và cùng phân cực → Tính kết hợp → các sóng ánh sáng giao thoa cộng
hưởng với nhau tạo thành 1 chùm tia đặc song song nhau → Tính chuẩn trực
 Có thể hội tụ chùm laser vào 1 điểm (một khoảng không gian nhỏ)
Do tính định hướng cao của chùm tia laser, tập trung hầu như toàn bộ năng
lượng từ bức xạ cảm ứng thành 1 chùm tia đặc với các tia thành phần song song
nhau → trên một thiết diện nhỏ tập trung rất nhiều năng lượng.
GIẢI THÍCH CÁC TÍNH CHẤT CỦA CHÙM TIA LASER DỰA TRÊN
CƠ SỞ PHÁT XẠ LASER
 Giải thích
 Các xung laser mang những thông tin cần thiết ,dễ dẫn truyền trong cáp quang,
dễ khuếch đại và phân tích.
• Chùm tia là chùm ánh sáng có quang phổ vô cùng hẹp, gần như đơn sắc, có
thể chỉ bao gồm 1 bước sóng duy nhất → chùm laser không bị tán xạ khi đi
qua mặt phân cách của hai môi trường có chiết suất khác nhau .
• Độ đơn sắc cao của chùm tia laser đặc trưng bởi độ chênh lệch tần số Δν =
νđầu - νcuối ≈ 100 Hz, chỉ sự tinh khiết về ánh sáng của nguồn sáng; hoặc giá trị
độ đơn sắc Δν/ν ≈ 10-12
→ Dựa vào tính chất này, các xung laser mang những thông tin cần thiết, dễ dàng
dẫn truyền trong cáp quang, dễ dàng khuếch đại và phân tích.
TÁC DỤNG CỦA LASER LÊN CƠ THỂ SỐNG VÀ ỨNG DỤNG
CỦA LASER TRONG Y HỌC
 Các tác dụng của laser lên cơ thể sống
 Hiệu ứng kích thích sinh học.
 Hiệu ứng nhiệt.
 Hiệu ứng quang ion.
 Tác dụng quang động lực.
• Công suất chùm tia không cao, thời
gian tác động dài: gây hiệu ứng
quang đông có tác dụng tốt cho cầm
máu trong ngoại khoa.
• Công suất chùm cao, thời gian ngắn:
gây rahiệu ứng bay hơi tổ chức là cơ
sở của dao mổ LASER
Quang năng của LASER biến thành cơ
năng đê bóc lớp hay phá sỏi với xung
cực ngắn, công suất đỉnh cực cao.
Chiếu tia laser bước song thích hợp
vào mô cơ quan để kích thích các
chất đưa vào trước đó , có tác dụng
diệt bào, kìm hãm sự phát triển của
tế bàođiều trị ung thư
TÁC DỤNG CỦA LASER LÊN CƠ THỂ SỐNG VÀ ỨNG DỤNG
CỦA LASER TRONG Y HỌC
 Ứng dụng của laser trong y học
Laser trong y học cổ truyền
Laser trong thẩm mỹ
Laser trong phẫu thuật
Laser trong điều trị ung thư
Laser trong nhãn khoa
Laser nội tĩnh mạch
Ứng dụng của Laser trong vật
lý trị liệu, phục hồi chức năng
TRÌNH BÀY VỀ MỘT LOẠI LASER ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG
TRONG Y HỌC HIỆN NAY
 Laser khí Heli-Neon
 Laser khí Heli-Neon gồm 1 ống phóng điện bằng
thủy tinh chứa hỗn hợp khí trơ He-Ne tỉ lệ 4:1.
 Ne là môi trường phát tia laser, He là khí đệm
 Trong laser khí này sự đảo ngược mật độ cư trú
được tạo nhờ sự truyền năng lượng thông qua
va chạm của các nguyên tử He và Ne
1, Ống thạch anh 2, Máy phát tần số cao 3, Các điện cực
4, Gương bán phản xạ
 Các bước sóng chính : :
• 1152,3nm (4S xuống 3P) Hồng ngoại
• 391,2nm (5S xuống 4P) Hồng ngoại
• 632,8nm (5S xuống 3P) ánh sáng đỏ
Sơ đồ mức năng lượng của He-Ne
TRÌNH BÀY VỀ MỘT LOẠI LASER ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG
TRONG Y HỌC HIỆN NAY
 Laser khí Heli-Neon
 Ứng dụng trong y học :
• Ứng dụng trong điều trị tổn thương bỏng.
• Có tác dụng kích thích thực bào, giảm độc tính tụ cầu, tăng sinh tổ chức biểu
mô, giảm phù nề, tăng hoạt tính các men tại chỗ.
• Được dùng chiếu ngoài để điều trị thương tổn viêm, loét mạn tính và quá trình
liến sẹo như nhiễm trùng da có mủ, loét mạn tính, loét aphte, giảm đau sau
zona, viêm thần kinh hay có thể được đưa vào trong lòng mạch nhằm làm biến
đổi các tính chất nội môi trong lòng mạch để điều trị các bệnh vảy nến, xơ cứng
bì, viêm mao mạch, viêm da cơ địa…
• Có tác dụng tăng tổng hợp protein, tăng quá trình phân chia tế bào, tăng tạo
nguyên xơ bào.
TRÌNH BÀY VỀ MỘT LOẠI LASER ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG
TRONG Y HỌC HIỆN NAY
 Laser khí Heli-Neon
 Cơ sở của ứng dụng này: Bức xạ laser có màu đỏ bước sóng 632,8 nm; độ chói cao
 Ưu điểm
 Laser He – Ne được Hemoglobin, Melamin, Hematoporphyrin và các chất dẫn
xuất hấp thụ mạnh mẽ
 Xảy ra phản ứng quang học mạnh mẽ hoặc phá hủy tổ chức đó.
 Nhược điểm :Độ xuyên sâu của bức xạ laser He-Ne rất bé (ở tổ chức mô mềm, độ
xuyên sâu chỉ có 2,5nm)
THANKS FOR
LISTENING