臨床激光治療學(xué):第五節(jié)　激光的基本原理

一、光與物質(zhì)的關(guān)系

前述過(guò)光、原子、能級(jí)和光譜。物質(zhì)是由一些同類(lèi)微粒組成（即原子、分子、離子)。由于這些能級(jí)處于不同的能級(jí)上，而在這些能級(jí)中，用E1及E2分別表示兩個(gè)能級(jí)量，E1所帶的能量少，屬低能級(jí)。E2所帶的能量多。為高能級(jí)（見(jiàn)圖18)。由于粒子所含的能量不同，總的來(lái)說(shuō)粒子在低能級(jí)的占多數(shù)，高能級(jí)的占少數(shù)。因此在低能級(jí)（E1)中的粒子數(shù)大于高能級(jí)中（E2)的粒子數(shù)�？捎脠D18表示、低能級(jí)（E1E2)上粒子數(shù)的分布。

圖18　粒子二能級(jí)分布圖

光與物質(zhì)作用有三方面

（1)受激吸收低能級(jí)E1的粒子當(dāng)吸收一定頻率r21的外來(lái)光能時(shí)，粒子的能量就會(huì)增到E2＝E1＋hr21(h)表示普朗克常數(shù))，粒子就從低能級(jí)E1躍遷到高能級(jí)E2上，（見(jiàn)圖19)，這一過(guò)程叫做受激吸收，而外來(lái)光的能量被吸收，使光減弱。粒子進(jìn)行躍遷不是自發(fā)的，要靠外來(lái)光子刺激而進(jìn)行。粒子是否能吸收發(fā)來(lái)的光子，還得取決于兩個(gè)能級(jí)（E1和E2)性質(zhì)和趨近于粒子的光子數(shù)的多少有關(guān)。而與其它方向。位相等方面就無(wú)任何限制。

（2)自發(fā)輻射處于高能級(jí)的粒子很不穩(wěn)定，不可能長(zhǎng)時(shí)間的停留在高能級(jí)上。以氫原子為例，在高能級(jí)停留的時(shí)間只有10-8秒（粒子在高能級(jí)停留的時(shí)間為粒子的壽命，壽命長(zhǎng)的為亞穩(wěn)態(tài)能級(jí))。因此，在高能級(jí)E2中的粒子會(huì)迅速躍遷到低能級(jí)E1上，同時(shí)以光子的形式放出能量hr21＝E2－E1（hr21為輻射光子頻率)。（見(jiàn)圖20)。這一過(guò)程不受到外界的作用時(shí)完全是自發(fā)的。所產(chǎn)生的光沒(méi)有一定規(guī)律，相位和方向都不一致。不是單色光。我們?cè)谌粘Ｉ�活中也可以看到的如日光燈，高壓汞燈和一些充有氣體的燈，發(fā)光都是自發(fā)輻射的過(guò)程，這些光是向各個(gè)方向傳播。因此與受輻射發(fā)出的光，其相位和方向完全相反。這種以光的形式輻射出來(lái)的，叫做自發(fā)輻射躍遷�？墒窃谲S遷的過(guò)程中有一些不產(chǎn)生光輻射的躍遷，而它們主要是以熱的運(yùn)動(dòng)形式消耗能量，即為無(wú)輻射躍遷。自發(fā)輻射的特點(diǎn)，即每一個(gè)粒子的躍遷都是自發(fā)的，孤立地進(jìn)行，也就是相互獨(dú)立，彼此無(wú)聯(lián)系。產(chǎn)生的光子雜亂無(wú)章，無(wú)規(guī)律性。

圖19　1.基能級(jí)上的粒子

2.粒子被激發(fā)到E2能級(jí)上

圖20　1.處于高能級(jí)E2上的粒子

2.粒子躍遷到低能級(jí)E1上，同時(shí)發(fā)射出一干光子

（3)受激輻射它是與受激發(fā)吸收的相反過(guò)程。處于高能級(jí)的粒子，在某種頻率r21光子誘發(fā)下，從原來(lái)所在的能級(jí)上E2，放出與外來(lái)光子完全相同光子，此時(shí)既產(chǎn)生了一個(gè)光子（受激發(fā)前后共有2個(gè)光子)，使原來(lái)的能量減少△E＝hr21。把高能級(jí)上的粒子躍遷到低能級(jí)E1上的這一過(guò)程稱(chēng)做受激輻射（見(jiàn)圖21)。

受激輻射的特點(diǎn)本身不是自發(fā)躍遷，而是受外來(lái)光子的刺激產(chǎn)生。因而粒子釋放出的光子與原來(lái)光子的頻率、方向傳播、相位及偏振等完全一樣，無(wú)法區(qū)別出哪一個(gè)是原來(lái)的光子，哪一個(gè)是受激發(fā)后而產(chǎn)生的光子，受激輻射中由于光輻射的能量與光子數(shù)成正比例，因而在受激輻射以后，光輻射能量增大一倍。以波動(dòng)觀點(diǎn)看，設(shè)外來(lái)光子為一種波，受激輻射產(chǎn)生的光子為另一種波，由于兩個(gè)波的相位、振動(dòng)方向，傳播的方向及頻率相同。兩個(gè)波合在一起能量就增大一倍，即通過(guò)受激輻射光波被放大。外來(lái)光子量越多，受激發(fā)的粒子數(shù)越多，產(chǎn)生的光子越大，能量越高。（參見(jiàn)圖22)。

圖21　1.處于高能級(jí)E2上的粒子。

2.粒子躍遷到低能級(jí)E1上，同時(shí)發(fā)射出一個(gè)光子。

圖22　受激輻射時(shí)光束放大

從上可知，受激輻射及吸收同時(shí)存在于光輻射與粒子體系，是在同一整體之中相互對(duì)立的兩個(gè)方面，它們發(fā)生的可能性是同等的，這兩個(gè)方面即受激輻射與吸收哪一個(gè)占主導(dǎo)地位，取決于粒子在兩個(gè)能級(jí)上的分布。激光器發(fā)出的激光就是利用受激輻射而實(shí)現(xiàn)的，也就是在基發(fā)態(tài)的粒子數(shù)盡可能多些。以實(shí)現(xiàn)受激輻射。

二、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)與光放大

在受激輻射中怎樣把粒子數(shù)提高到高能級(jí)上，總的來(lái)說(shuō)粒子數(shù)在能級(jí)上的分布有兩種：一種是熱平衡分布，即粒子體系（同種粒子)在熱平衡狀態(tài)下，各能級(jí)上的粒子數(shù)遵從玻耳茲曼分布：公式Ni＝Ne－Ei/KT，Ni為單位體積中總的粒子數(shù)，K為玻耳茲曼常數(shù)（1.38×10-6)，T為絕對(duì)溫度。把兩上能級(jí)上的粒子數(shù)相比時(shí)可以看到，N2/N1＝e(-E2-E1)/KT，由于E2＞E1，而絕對(duì)T≠0，K是正整數(shù)，KT＞0因此N2＜N1。其主要原理是高能級(jí)上的粒子數(shù)，要比低能級(jí)的粒子數(shù)少（在受激發(fā)時(shí))。光輻射在熱平衡狀態(tài)下的粒子體系在相互作用下，粒子體系吸收光子的數(shù)大于受激輻射產(chǎn)生的光子數(shù)，光吸收起主導(dǎo)作用。在一般的情況下觀察不到光的放大現(xiàn)象，但可以觀察到光的吸收現(xiàn)象。要想實(shí)現(xiàn)光的放大作用，必須得把熱平衡分布倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，就可使粒子數(shù)在能級(jí)中進(jìn)行另一種新的分布，即非熱平行分布。這種新的分布使高能級(jí)上粒子分布的數(shù)量大于在低能級(jí)上粒子分布的數(shù)量，即N2＞N1。這時(shí)受激輻射的過(guò)程大于吸收過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)光放大，一般常稱(chēng)為粒子反轉(zhuǎn)分布。所謂的“反轉(zhuǎn)”，是對(duì)熱平衡分布比較而言。

處于高能級(jí)被反轉(zhuǎn)上去的粒子很不穩(wěn)定，常會(huì)自發(fā)在或在外加的刺激下輻射出能量，從高能級(jí)粒子躍遷到低能級(jí)上，促使粒子體系回到熱平衡分布狀態(tài)。因而可以看出，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)受激輻射的必要條件之一。粒子數(shù)如何實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)分布，涉及兩個(gè)方面：一是粒子體系（工作物質(zhì))的內(nèi)結(jié)構(gòu)；二是給工作物質(zhì)施加外部作用。所講的工作物質(zhì)是指在特定條件下能使兩個(gè)能級(jí)間達(dá)到非熱平衡狀態(tài)，而實(shí)現(xiàn)光放大，不是每一種物質(zhì)都能做工作物質(zhì)。粒子體系中有一些粒子的壽命很短暫，只有10-8秒。有一部分壽命相對(duì)較長(zhǎng)些，如鉻離子在高能級(jí)E2上壽命只不過(guò)是幾個(gè)毫秒。壽命較長(zhǎng)的粒子數(shù)能級(jí)叫做亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)，除鉻離子外，還有一些亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)，主要有釹離子、氖原子、二氧化碳分子、氪離子、氬離子等。有了亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)，在這一時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)某一能級(jí)與亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以達(dá)到對(duì)特定頻率輻射光進(jìn)行光放大。意即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生光放大的內(nèi)因。那外因是什么？既對(duì)亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)粒子體系（主要工作物質(zhì))增加某種的外部作用。由于熱平衡的分布中粒子體系處于低能級(jí)的粒子數(shù)，總是大于處在高能級(jí)上的粒子數(shù)，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，就得給粒子體系增加一種外界的作用，促使大量低能級(jí)上的粒子反轉(zhuǎn)到高能級(jí)上，這種過(guò)程被叫做激勵(lì)，或被稱(chēng)為泵浦，尤如把低處的水抽到高處一樣。

經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐，了解并掌握了一bhskgw.cn些粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的有效方法。對(duì)固體形的工作物質(zhì)常應(yīng)用強(qiáng)光照射的辦法，即為光激勵(lì)。這類(lèi)工作物質(zhì)常應(yīng)用的有摻鉻剛玉、摻釹玻璃、摻釹釔鋁石榴石等等。對(duì)氣體形的工作物質(zhì)，常應(yīng)用放電的辦法，促進(jìn)特定儲(chǔ)存氣體物質(zhì)按一定的規(guī)律經(jīng)放電而激勵(lì)，常應(yīng)用的工作氣體物質(zhì)，有分子氣體（如CO2氣體)及原子氣體（如He-Ne原子氣體)（見(jiàn)圖23)。如工作物質(zhì)為半導(dǎo)體的物質(zhì)，采用注入大電流方法激勵(lì)發(fā)光，常見(jiàn)的有砷化鎵，這類(lèi)注入大電流的方法被叫做注入式激勵(lì)法。此外，還可應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)方法（化學(xué)激勵(lì)法)、超音速絕熱膨脹法（熱激勵(lì))，電子束甚至用核反應(yīng)中生成的粒子進(jìn)行轟擊（電子束泵浦、核泵浦)等方法，都能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。從能量角度看，泵浦過(guò)程就是外界提供能量給粒子體系的過(guò)程。激光器中激光能量的來(lái)源，是由激勵(lì)裝置，其它形式的能量（諸如光、電、化學(xué)、熱能等)轉(zhuǎn)換而來(lái)。

圖23

三、光學(xué)諧振腔

處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的粒子體系（工作物質(zhì))。具有特定頻率的光進(jìn)行放大。激光振蕩器中工作物質(zhì)發(fā)出的光不是外來(lái)的，而是工作物質(zhì)本身自發(fā)躍遷而產(chǎn)生的，即自發(fā)輻射（非受激輻射)。由于自發(fā)輻射沒(méi)有確定的頻率及傳播方向，且雜亂無(wú)章。為使自發(fā)輻射頻率單一性，就需要有一裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，即光學(xué)諧振腔。

要解決自發(fā)輻射，使其呈單一性的方法是只有在工作物質(zhì)的兩側(cè)放置兩塊反射鏡。而且兩塊反射鏡必須彼此平行，并與工作物質(zhì)的光軸垂直（見(jiàn)圖24)。兩個(gè)反射鏡中，一個(gè)是全反射鏡，反射有效率為99.8％，一個(gè)是半反射鏡。反射率為40％～60％。諧振腔即指兩塊反射鏡構(gòu)成的空間。在諧振腔中，初始的光輻射是來(lái)自自發(fā)輻射，即處于高能級(jí)上粒子自發(fā)輻射光子躍遷到低能級(jí)。由于這類(lèi)輻射出來(lái)的光子初相位無(wú)規(guī)律地向四面八方射出。這種光不是激光。而是像點(diǎn)烯的一個(gè)火種——尤如生爐子點(diǎn)火一樣。

圖24　激光振蕩反射示意圖

自發(fā)輻射光子不斷產(chǎn)生，同時(shí)射向工作物質(zhì)，再激發(fā)工作物質(zhì)產(chǎn)生很多新光子（受激輻射)。光子在傳播中一部分射到反射鏡上，另一部分則通過(guò)側(cè)面的透明物質(zhì)跑掉。光在反射鏡的作用下又回到工作物質(zhì)中，再激發(fā)高能級(jí)上的粒子向低能級(jí)躍遷，而產(chǎn)生新的光子。在這些光子中，不在沿諧振腔軸方向運(yùn)動(dòng)的光子。就不與腔內(nèi)的物質(zhì)作用。沿軸方向運(yùn)動(dòng)的光子，經(jīng)過(guò)諧振腔中的兩個(gè)反射鏡多次反射，使受激輻射的強(qiáng)度越來(lái)越強(qiáng)。促使高能級(jí)上的粒子不斷地發(fā)出光來(lái)。如果光放大到超過(guò)光損耗時(shí)（衍射、吸收、散射等損失)產(chǎn)生光的振蕩，使積累在沿軸方向的光，從部分反射鏡中射出這就形成激光。

在諧振腔的反饋過(guò)程中，我們了解到光只能沿諧振腔的軸向傳播，因此激光具有很高的方向性。又由于諧振腔中兩個(gè)反射鏡之間距離不同，光在腔內(nèi)不斷地反射，得到加強(qiáng)。而其它波長(zhǎng)的光在腔內(nèi)很快被衰減掉，諧振腔就可以選擇一固定波長(zhǎng)，說(shuō)明激光具有單色性。而激光的亮度高是由光放大產(chǎn)生的。

四、產(chǎn)生激光的條件和過(guò)程

激光的產(chǎn)生，必須有激光器，而激光器必須具備三個(gè)主要的組成部分。

1．激活物質(zhì)　即被激勵(lì)后能發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)，也稱(chēng)做激光工作物質(zhì)。諸如氖、氬、CO2、紅寶石及釹玻璃等。必須具備有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)性質(zhì)的物質(zhì)。

2．激勵(lì)裝置　能使激活介質(zhì)發(fā)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的能源，既稱(chēng)為激勵(lì)裝置。如各種激光器所具備的電源。

3．光學(xué)諧振腔能使光子在其中重復(fù)振蕩并多次被放大的一種由硬質(zhì)玻璃制成的諧振腔。產(chǎn)生激光的過(guò)程可歸納為：激勵(lì)→激活介質(zhì)（即工作物質(zhì))粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；被激勵(lì)后的工作物質(zhì)中偶然發(fā)出的自發(fā)輻射→其它粒子的受激輻射→光子放大→光子振蕩及光子放大→激光產(chǎn)生。

基于以上所述，在激光產(chǎn)生的原則中缺一因素不可。從原理了解激光形成的過(guò)程，對(duì)具體使用好激光手術(shù)刀很重要。并可能在工作中能得心應(yīng)手地掌握激光。能盡量大限度地維護(hù)激光器，及防止在使用激光治療各類(lèi)疾病時(shí)所產(chǎn)生的傷害。由于激光波長(zhǎng)與不同種類(lèi)的激光器中的工作物質(zhì)密切相關(guān)，在后將作詳述。

五、激光器的分類(lèi)

臨床上應(yīng)用的激光器種類(lèi)很多，如以組成激光器的工作物質(zhì)來(lái)說(shuō)可分為氣體激光器、液體激光器、固定激光器、半導(dǎo)體激光器、化學(xué)激光器等。在同一類(lèi)型的激光器中又包括有許多不同材料的激光器。如固體激光器中有紅寶石激光器、釔鋁石榴石（Nd：YAG)激光器。氣體型的激光器主要有He-Ne（氦－氖)、CO2及氬離子激光器等。由于工作物質(zhì)不同，產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光波不同，因而在臨床上的病例應(yīng)用也不相同。最常用而范圍廣的有CO2laser及Nd：YAG激光。有的激光器可連續(xù)工作，如He-Ne laser；有的以脈沖形式發(fā)光工作。如紅寶石激光。而另一些激光器既可連續(xù)工作，又可以脈沖工作的有CO2laser及Nd：YAGlaser。在我國(guó)不論大小醫(yī)療單位，以應(yīng)用最廣、使用率最高是主要是CO2激光和Nd：YAg laser，He-Nelaser。前二者主要用于破壞性治療，俗稱(chēng)汽化、炭及止凝，切割；后者主要用于做軟組織病變（炎性改變)照射或穴位、及經(jīng)CO2、Nd：YAG激光手術(shù)后的照射補(bǔ)充治療。CO2laser及Nd：YAGlaser由于功率大，常稱(chēng)大功率激光器，即光刀；He-Ne功率小，稱(chēng)弱激光或光針。在本章中僅對(duì)激光器的種類(lèi)結(jié)構(gòu)作一介紹，目的是能使人們?nèi)�面了解及�?yīng)用性參考。

（一)固體激光器

實(shí)現(xiàn)激光的核心主要是激光器中可以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的激光工作物質(zhì)（即含有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的工作物質(zhì))。如工作物質(zhì)為晶體狀的或者玻璃的激光器，分別稱(chēng)為晶體激光器和玻璃激光器，通常把這兩類(lèi)激光器統(tǒng)稱(chēng)為固體激光器。

在激光器中以固體激光器發(fā)展最早，這種激光器體積小，輸出功率大，應(yīng)用方便。由于工作物質(zhì)很復(fù)雜，造價(jià)高。當(dāng)今用于固體激光器的物質(zhì)主要有三種：摻釹鋁石榴石（Nd：YAG)工作物質(zhì)，輸出的波長(zhǎng)為1.06μm呈白藍(lán)色光；釹玻璃工作物質(zhì)，輸出波長(zhǎng)1.06μm呈紫藍(lán)色光；紅寶石工作物質(zhì)，輸出波長(zhǎng)為694.3nm，為紅色光。主要用光泵的作用，產(chǎn)生光放大，發(fā)出激光，即光激勵(lì)工作物質(zhì)。

固定激光器的結(jié)構(gòu)由三個(gè)主要部分組成：工作物質(zhì)，光學(xué)諧振腔、激勵(lì)源。聚光腔是使光源發(fā)出的光都會(huì)聚于工作物質(zhì)上。工作物質(zhì)吸收足夠大的光能，激發(fā)大量的粒子，促成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)增益大于諧振腔內(nèi)的損耗時(shí)產(chǎn)生腔內(nèi)振蕩并由部分反射鏡一端輸出一束激光。工作物質(zhì)有2條主要作用：一是產(chǎn)生光；二是作為介質(zhì)傳播光束。因此，不管哪一種激光器，對(duì)其發(fā)光性質(zhì)及光學(xué)性質(zhì)都有一定要求。

（二)氣體激光器

工作物質(zhì)主要以氣體狀態(tài)進(jìn)行發(fā)射的激光器在常溫常壓下是氣體，有的物質(zhì)在通常條件下是液體（如非金屬粒子的有水、汞)，及固體（如金屬離子結(jié)構(gòu)的銅，鎘等粒子)，經(jīng)過(guò)加熱使其變?yōu)檎魵猓�利用這類(lèi)蒸氣作為工作物質(zhì)的激光器，統(tǒng)歸氣體激光器之中。氣體激光器中除了發(fā)出激光的工作氣體外，為了延長(zhǎng)器件的工作壽命及提高輸出功率，還加入一定量的輔助氣體與發(fā)光的工作氣體相混合。

氣體激光器大多應(yīng)用電激勵(lì)發(fā)光，即用直流，交流及高頻電源進(jìn)行氣體放電，兩端放電管的電壓增壓時(shí)可加速電子，帶有一定能量，在工作物質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的電子與粒子（氣體的原子或分子)碰撞時(shí)將自身的能量轉(zhuǎn)移給對(duì)方，使分子或原子被激發(fā)到某一高能級(jí)上而形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生激光。氣體激光器與固體激光器相比較，兩者中以氣體激光器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單得多，造價(jià)較低，操作簡(jiǎn)便，但是輸出功率常較小。因氣體激光器中的工作物質(zhì)不同。因此分中性（惰性)原子、離子氣體、分子氣體三種激光器。

中性原子氣體激光器這類(lèi)激光器中主要充有以惰性氣體（氦、氖、氬、氪等)的物質(zhì)。

氦－氖（He-Ne)激光器 首臺(tái)氦－氖激光器誕生于1960年，它可以在可見(jiàn)光區(qū)及紅外區(qū)中產(chǎn)生多種波長(zhǎng)和激光譜線(xiàn)，主要產(chǎn)生的有632.8nm紅光、和1.15μm及3.39μm紅外光。632.8nm氦－氖激光器最大連續(xù)輸出功率可達(dá)到一W，壽命也達(dá)到一萬(wàn)小時(shí)以上。借助調(diào)節(jié)放大電流大小，使功率穩(wěn)定性達(dá)到30秒內(nèi)的誤差為0.005％，十分鐘內(nèi)的誤差為0.015％的功率穩(wěn)定度；發(fā)散角僅為0.5毫弧度。氦氖激光器除了具有一般的氣體激光器所固有的方向性好，單色性好，相干性強(qiáng)諸優(yōu)點(diǎn)外，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、價(jià)廉、頻率穩(wěn)定等特點(diǎn)。氦氖激光在醫(yī)療衛(wèi)生方面有很廣泛的用途。

氦氖激光器的工作原理：氦氖激光器的激光放電管內(nèi)的氣體在涌有一定高的電壓及電流（在電場(chǎng)作用下氣體放電)，放電管中的電子就會(huì)由負(fù)極以高速向正極運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)中與工作物質(zhì)內(nèi)的氦原子進(jìn)行碰撞，電子的能量傳給原子，促使原子的能量提高，基態(tài)原子躍遷到高能級(jí)的激發(fā)態(tài)。這時(shí)如有基態(tài)氖原子與兩能級(jí)上的氦原子相碰，氦原子的能量傳遞給氖原子，并從基態(tài)躍遷到激發(fā)的能級(jí)狀態(tài)，而氦原子回到了基態(tài)上。因?yàn)榉烹姽苌纤�加的電壓，電流連續(xù)不斷供給，原子不斷地發(fā)生碰撞。這就產(chǎn)生了激光必須具備的基本條件。在發(fā)生受激輻射時(shí)，分別發(fā)出波長(zhǎng)3.39μm，632.8nm，1.53μm三種激光，而這三種激光中除632.8nm為可見(jiàn)光中的紅外光外，另二種是紅外區(qū)的輻射光。因反射鏡的反射率不同，只輸出一種較長(zhǎng)的光波632.8nm的激光。

He-Ne激光器結(jié)構(gòu)：此類(lèi)激光器的結(jié)構(gòu)大體可分為三部分，既放電管、諧振腔和激發(fā)的電源。現(xiàn)在臨床上最常應(yīng)用的為內(nèi)腔式。

He-Ne激光的放電管，最外層是用硬質(zhì)玻璃制成。放電的內(nèi)管直徑約2～3mm，管長(zhǎng)幾厘米到十幾厘米，放電管越長(zhǎng)功率越大，相應(yīng)的放電電壓就高。管內(nèi)主要按5：1～10：1的比例充入氦氖混合氣體達(dá)到總氣壓約2.66～3.99Pa。管的一端裝有鋁圓筒作陰極（其圓管狀結(jié)構(gòu)主要是為了減少放電測(cè)射)，另一端裝有鎢針作陽(yáng)極，放電管兩端裝有反射鏡（即一頭為全反射鏡，出光一端為半反射鏡)。這就構(gòu)成了激光放電管。

在氦氖激光器中，采用的諧振腔有球面腔或平凹腔。一般腔鏡內(nèi)側(cè)鍍有高反射率的介質(zhì)。在其中一端反射率為100％，另一端反射率由激光器的增益而定。放電毛細(xì)管長(zhǎng)度約15～20cm，He-Ne激光器的半反射鏡的半反射鏡的反射率98.5％～99.5％。諧振腔的軸線(xiàn)和放電毛細(xì)管軸偏離不超過(guò)0.1mm。

He-Ne激光器的外界激勵(lì)能源與固體激光器不相同，不能使用光泵激勵(lì)，而采用電激勵(lì)的方法。把工作物質(zhì)封入放電管中，供以直流、交流及射頻等方式激勵(lì)氣體放電。通過(guò)放電過(guò)程把能量傳給工作物質(zhì)，促使氣體中的離子、原子被激發(fā)。醫(yī)療中使用的激勵(lì)方法主要是以直流電激發(fā)出光。大體結(jié)構(gòu)主要有高壓變壓器、整流與濾波回路、限流與穩(wěn)流回路組成。

（三)分子氣體激光器

分子氣體激光器與原子氣體激光器不一樣，分子氣體由碳和氧組成（最常用)，其原則上是能夠?qū)崿F(xiàn)高效率與高功率輸出。分子氣體激光器通過(guò)分子能級(jí)間的躍遷產(chǎn)生激發(fā)振蕩的一和種激光器，分子能級(jí)躍遷形式與原子能級(jí)躍遷相同。只不過(guò)是工作物質(zhì)為分子與原子的差別。分子氣體激光器中主要使用的為CO2激光器，下面將詳述。

CO2激光器 CO2激光器效率高，不造成工作介質(zhì)損害，發(fā)射出10.6μm波長(zhǎng)的不可見(jiàn)激光，是一種比較理想的激光器。按氣體的工作形式可分封閉式及循環(huán)式，按激勵(lì)方式分電激勵(lì)，化學(xué)激勵(lì)，熱激勵(lì)，光激勵(lì)與核激勵(lì)等。在醫(yī)療中使用的CO2激光器幾乎百分之百是電激勵(lì)。

CO2激光器的工作原理：與其它分子激光器一樣，CO2激光器工作原理其受激發(fā)射過(guò)程也較復(fù)雜。分子有三種不同的運(yùn)動(dòng)，即分子里電子的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)決定了分子的電子能態(tài)；二是分子里的原子振動(dòng)，即分子里原子圍繞其平衡位置不停地作周期性振動(dòng)——并決定于分子的振動(dòng)能態(tài)；三是分子轉(zhuǎn)動(dòng)，即分子為一整體在空間連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，分子的這種運(yùn)動(dòng)決定了分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)。分子運(yùn)動(dòng)極其復(fù)雜，因而能級(jí)也很復(fù)雜。

CO2分子為線(xiàn)性對(duì)稱(chēng)分子，兩個(gè)氧原子分別在碳原子的兩側(cè)，所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始終運(yùn)動(dòng)著，要繞其平衡位置不停地振動(dòng)。根據(jù)分子振動(dòng)理論，CO2有三種不同的振動(dòng)方式：①二個(gè)氧原子沿分子軸，向相反方向振動(dòng)，即兩個(gè)氧在振動(dòng)中同時(shí)達(dá)到振動(dòng)的最大值和平衡值，而此時(shí)分子中的碳原子靜止不動(dòng)，因而其振動(dòng)被叫做對(duì)稱(chēng)振動(dòng)。②兩個(gè)氧原子在垂直于分子軸的方向振動(dòng)，且振動(dòng)方向相同，而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動(dòng)。由于三個(gè)原子的振動(dòng)是同步的，又稱(chēng)為變形振動(dòng)。③三個(gè)原子沿對(duì)稱(chēng)軸振動(dòng)，其中碳原子的振動(dòng)方向與兩個(gè)氧原子相反，又叫反對(duì)稱(chēng)振動(dòng)能。在這三種不同的振動(dòng)方式中，確定了有不同組別的能級(jí)。

CO2激光的激發(fā)過(guò)程：CO2激光器中，主要的工作物質(zhì)由CO2，氮?dú)�，氦氣三種氣體組成。其中CO2是產(chǎn)生激光輻射的氣體、氮?dú)饧昂�氣為輔助性氣體。加入其中的氦，可以加速010能級(jí)熱弛預(yù)過(guò)程，因此有利于激光能級(jí)100及020的抽空。氮?dú)饧尤胫饕�在CO2激光器中起能量傳遞作用，為CO2激光上能級(jí)粒子數(shù)的積累與大功率高效率的激光輸出起到強(qiáng)有力的作用（見(jiàn)圖25)。

圖25　CO₂分子激光躍遷能級(jí)圖

CO₂激光器的激發(fā)條件：放電管中，通常輸入幾十mA或幾百mA的直流電流。放電時(shí)，放電管中的混合氣體內(nèi)的氮分子由于受到電子的撞擊而被激發(fā)起來(lái)。這時(shí)受到激發(fā)的氮分子便和CO₂分子發(fā)生碰撞，N2分子把自己的能量傳遞給CO₂分子，CO₂分子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)上形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)發(fā)出激光。

結(jié)構(gòu)：①激光管：是激光機(jī)中最關(guān)鍵的部件。常用硬質(zhì)玻璃制成，一般采用層套筒式結(jié)構(gòu)。最里面一層是放電管，第2層為水冷套管，最外一層為儲(chǔ)氣管。二氧化碳激光器放電管直徑比He-Ne激光管粗。放電管的粗細(xì)一般來(lái)說(shuō)對(duì)輸出功率沒(méi)有影響，主要考慮到光斑大小所引起的衍射效應(yīng)，應(yīng)根據(jù)管長(zhǎng)而定。管長(zhǎng)的粗一點(diǎn)，管短的細(xì)一點(diǎn)。放電管長(zhǎng)度與輸出功率成正比。臨床上廣泛應(yīng)用的CO₂激光器放電管長(zhǎng)度約1m，便攜式CO₂激光器的放電管約40cm。在一定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，每米放電管長(zhǎng)度輸出的功率隨總長(zhǎng)度而增加。加水冷套的目的是冷卻工作氣體，使輸出功率穩(wěn)定。放電管在兩端都與儲(chǔ)氣管連接，即儲(chǔ)氣管的一端有一小孔與放電管相通，另一端經(jīng)過(guò)螺旋形回氣管與放電管相通，這樣就可使氣體在放電管中與儲(chǔ)氣管中循環(huán)流動(dòng)，放電管中的氣體隨時(shí)交換（見(jiàn)圖26)。

圖26 CO₂激光器結(jié)構(gòu)圖

光學(xué)諧振腔：CO₂激光器的諧振腔常用平凹腔，反射鏡用K8光學(xué)玻璃或光學(xué)石英，經(jīng)加工成大曲率半徑的凹面鏡，鏡面上鍍有高反射率的金屬膜——鍍金膜，在波長(zhǎng)10.6μm處的反射率達(dá)98.8％，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。二氧化碳發(fā)出的光為紅外光。所以反射鏡需要應(yīng)用透紅外光的材料，因?yàn)槠胀ü鈱W(xué)玻璃對(duì)紅外光不透。就要求在全反射鏡的中心開(kāi)一小孔。再密封上一塊能透過(guò)10.6μm激光的紅外材料，以封閉氣體。這就使諧振腔內(nèi)激光的一部分從這一小孔輸出腔外，形成一束激光——即光刀。

電源及泵浦：封閉式CO₂激光器的放電電流較小，采用冷電極，陰極用鉬片或鎳片做成圓筒狀。30～40mA的工作電流，陰極圓筒的面積500cm2，不致鏡片污染，在陰極與鏡片之間加一光欄。

泵浦采用連續(xù)直流電源激發(fā)。激勵(lì)CO2激光器直流電源原理，直流電壓為把市內(nèi)的交流電壓，用變壓器提升，經(jīng)高壓整流及高壓濾波獲得高壓電加在激光管上。

導(dǎo)光系統(tǒng)：用于傳遞激光束的工具即為導(dǎo)光系統(tǒng)——借助此導(dǎo)光系統(tǒng)就可將光束聚焦似手術(shù)刀一樣拿在手中進(jìn)行組織切割、燒灼、氣化及再將光束分散（擴(kuò)焦)照射治療等。當(dāng)今臨床上使用的是CO₂激光——導(dǎo)光關(guān)節(jié)臂，由于CO₂激光光束溫度高，至今還未有導(dǎo)光纖維能傳送CO₂激光。另一種是Nd：YAG激光——主要光波1.06μm經(jīng)石英光導(dǎo)纖維傳輸，應(yīng)用靈活，而且手術(shù)治療方便，適應(yīng)癥廣。作者經(jīng)過(guò)改進(jìn)的光刀柄。不但解決了光纖柔軟不易用力操作的難點(diǎn)，而且完全可以用于各種腫瘤的手術(shù)切割。如試用于乳腺癌、骨疣、肌纖維瘤等切割非常得心應(yīng)手。術(shù)后療效觀察非常滿(mǎn)意。

導(dǎo)光關(guān)節(jié)臂用反光鏡片傳光。安裝一定數(shù)量的反射鏡及軸承可達(dá)到活動(dòng)自如的目的。醫(yī)療上常用的導(dǎo)光關(guān)節(jié)是用六個(gè)安裝有反光鏡的金屬塊與七根接管連接而成。反射鏡的金屬塊一端裝有軸承并與接管連接；另一端采用斜位安裝，螺口固定的連接法。為提高刀頭靈活性，近刀頭處的金屬塊均通過(guò)軸承與接管連接。此外，CO₂激光也有采用三關(guān)節(jié)的導(dǎo)光關(guān)節(jié)臂，設(shè)計(jì)有聚焦及發(fā)散裝置。導(dǎo)光系統(tǒng)根據(jù)需要可上、下，前后，左右及俯仰等多方位的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此臨床上進(jìn)行各種治療時(shí)非常靈活方便。

六、激光機(jī)的使用與維護(hù)

目前在醫(yī)療中使用的激光以CO₂laser、Nd：YAg laser及He-Ne laser三種激光最普通。為了能用好及維修好設(shè)備，充分發(fā)揮機(jī)器的潛力，這就要求臨床醫(yī)療人員不但會(huì)使用，更要了解在使用中出現(xiàn)常見(jiàn)的故障時(shí)能及時(shí)地排除。本章僅就以上三種不同類(lèi)型的激光作一梗概性的結(jié)構(gòu)及發(fā)生故障的排除方法。

（一)He-Ne激光機(jī)

氦－氖激光器主要由激光放電管、諧振腔及激勵(lì)電源三部分組成。前已述及氖原子從激發(fā)能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)原子氖放出632.8nm紅色光與1.15nm及3.39nm不可見(jiàn)紅外光。He-Ne激光，能級(jí)的激發(fā)都是在一定條件下進(jìn)行，但放電電流不宜過(guò)大或過(guò)小。電流過(guò)大將產(chǎn)生激發(fā)過(guò)程相反的“消激光”；過(guò)小電流則自由電子與He-Ne，基態(tài)原子直接碰撞產(chǎn)生的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)不夠。因此每根據(jù)激光管的放大電流都有其中的最佳值要求。調(diào)整放電電流促使激光輸出達(dá)到最大，因此使用時(shí)必須注意這一點(diǎn)。He-Ne激光在醫(yī)療中主要用于體表照射，經(jīng)過(guò)改進(jìn)借助光導(dǎo)纖維傳輸可直接插入靜脈內(nèi)照射。有加速新陳代謝、促進(jìn)組織細(xì)胞與創(chuàng)傷愈合及消炎、止痛等功效。

He-Ne激光機(jī)由激光管、電源、支架及一些附件組成�？缮舷�、左右、俯仰多方向活動(dòng)。后經(jīng)改進(jìn)由光導(dǎo)纖維傳輸He-Ne激光，更為方便。

1．結(jié)構(gòu) 由He-Ne激光管、低壓電源、高壓電源、振蕩部分，發(fā)散照射部分構(gòu)成，電源可用市電220V，50Hz。

（1)激光管　為機(jī)內(nèi)的主要部件，裝有一定比例的氦、氖氣體。其輸出波長(zhǎng)為632.8nm可見(jiàn)紅光。

（2)低壓部分高壓及振蕩部分把交流市電經(jīng)變壓器變壓。振蕩電路，高壓變壓器升壓，硅堆倍壓整流，得到直流高壓加到激光管上。由于激光管的起輝電壓很高，電流很小，工作時(shí)工作電壓較低，但是工作電流較大，因此直流電壓與激光管之間必須要串有降壓電阻。

市內(nèi)用電→降壓變壓器→橋式整流→高頻振蕩→高頻升壓→倍壓整流→激光管。

2．He-Ne激光機(jī)使用中常見(jiàn)故障及排除方法

（1)光斑不圓激光管未裝正，檢查光斑并調(diào)整激光管支架上的調(diào)節(jié)螺絲。

（2)光斑中有嚴(yán)重的斑點(diǎn)　可能是鏡片有污物，霉點(diǎn)或激光管鏡片有損壞。檢查光斑，①用镲鏡紙小心擦拭鏡片。②損壞的鏡片應(yīng)更換激光管。

（3)激光管不亮包括：無(wú)高頻振蕩聲：①定時(shí)器停在零位上。②定時(shí)器已損壞或未接通電源。檢查定時(shí)器，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，定位置及接觸點(diǎn)。處理：將定時(shí)器置于所需時(shí)間上。③定時(shí)器損壞嚴(yán)重時(shí)更換。

低壓整流部分開(kāi)始直流電源沒(méi)通或晶體三極管接觸不良：用萬(wàn)用表測(cè)量電壓值。處理：①更換低壓整流二極管或全橋。②更換接通開(kāi)路部分三極管。

有高頻振蕩聲：高壓部分開(kāi)路或高壓未加到激光管上，檢查線(xiàn)路，接通開(kāi)路部分。

整流硅堆開(kāi)路或擊穿：用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量后，修復(fù)或更換。

限流電阻開(kāi)路：用萬(wàn)用表測(cè)量限流電阻阻值，損壞時(shí)更換。

高壓變壓器開(kāi)始：用萬(wàn)用表測(cè)量，修復(fù)或更換。

（4)激光功率不穩(wěn)見(jiàn)于以下故障濾波電容失效或引線(xiàn)開(kāi)路，或有輕微漏電：用萬(wàn)用表測(cè)查，排除措施：①更換電容或引線(xiàn)；②清潔處理。

激光管老化，如伴有工作電壓偏低則為：限流電阻多只短路。檢查時(shí)觀察陽(yáng)極區(qū)有無(wú)濺射發(fā)黑及用萬(wàn)用表測(cè)量限流電阻阻值。排除措施：①更換激光管；②修復(fù)或更換損壞的限流電阻。

激光輸出時(shí)有時(shí)無(wú)，則為限流電阻或機(jī)內(nèi)有時(shí)通時(shí)斷的地方。檢查線(xiàn)路，排除措施：①修復(fù)接線(xiàn)；②限流電阻損壞時(shí)更換。

寄生振蕩：檢查串接電阻；排除措施：在激光管兩端串接10～15千歐姆2W電阻。

機(jī)內(nèi)有放電聲或電弧光：常見(jiàn)于機(jī)內(nèi)積塵垢，積水或空氣濕度大，或有腐蝕性氣體。檢查方法：在暗處觀察放電點(diǎn)。處理措施：①清潔塵垢；②改變工作環(huán)境。

（5)整機(jī)電源加不進(jìn)去常見(jiàn)于接通電源后指示燈不亮，常見(jiàn)故障有三個(gè)：①保險(xiǎn)絲斷；②電源進(jìn)線(xiàn)接觸不良；③指示燈損壞，檢查方法：用萬(wàn)用表逐級(jí)檢測(cè)。處理：①更換保險(xiǎn)絲。②更換損壞的導(dǎo)線(xiàn)及指示燈。

連續(xù)燒保險(xiǎn)絲：常見(jiàn)于機(jī)內(nèi)的短路及機(jī)內(nèi)有嚴(yán)重污物。檢查方法：逐級(jí)方法：逐級(jí)檢查線(xiàn)路，要特別注意振蕩部分及高壓部分。處理：①排除短路點(diǎn)；②清除機(jī)內(nèi)污物。

注意，在維修時(shí)要先切斷電源，并對(duì)高壓進(jìn)行放電，原因是機(jī)內(nèi)有幾千伏的高壓。

由于激光束能量密度較大，操作時(shí)務(wù)必提防，避免直射入眼睛，治療及非治療室內(nèi)人員最好戴墨鏡防護(hù)。

He-Ne激光管在使用一段時(shí)間后造成輸出功率減小，放電不穩(wěn)，起輝電壓升高，陰極淺射，此時(shí)激光管陰極區(qū)發(fā)黑較嚴(yán)重，應(yīng)考慮更換激光管。因出現(xiàn)此類(lèi)現(xiàn)象時(shí)為激光老化。更換新管時(shí)紅線(xiàn)（或紅色魚(yú)夾)接陽(yáng)極，黑線(xiàn)（或黑色魚(yú)夾)接筒狀陰極，切勿接反。

（二)二氧化碳激光機(jī)

1．結(jié)構(gòu) 醫(yī)療上應(yīng)用的CO2激光機(jī)均為大功率激光器，一般都采用縱向電激勵(lì)的水冷內(nèi)腔式、整機(jī)結(jié)構(gòu)主要有四部分：激光管、激勵(lì)電源，導(dǎo)光系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)。

（1)激光管由放電管、水冷套、儲(chǔ)氣管三層結(jié)構(gòu)組成。激光管兩端有電極，最里層是放電管，放電管長(zhǎng)度與輸出功率成正比。中間是水冷套，在放電管的外層，冷卻放電管中的氣體溫度，以確保輸出功率穩(wěn)定。放電管和水冷套的外層有儲(chǔ)氣管，可使放電時(shí)氣體稍低，促使氣體循環(huán)流動(dòng)，一端與螺旋管及放電管相通主要是為了克服氣體在放電時(shí)向兩極分離的現(xiàn)象。同時(shí)延長(zhǎng)激光管的壽命和提高激光的穩(wěn)定性，并防止儲(chǔ)氣管中產(chǎn)生放電。

（2)激光電源大多采用市內(nèi)220V交流電，激光機(jī)內(nèi)都設(shè)有增壓裝置�？梢蕴岣哌_(dá)上萬(wàn)伏以上的交流高壓加在激光管上。

（3)導(dǎo)光系統(tǒng)激光束產(chǎn)生后的傳遞工作叫激光導(dǎo)光系統(tǒng)，由多關(guān)節(jié)臂及多塊鍍金膜片傳輸。借助此導(dǎo)光系統(tǒng)可以將激光束拿在手中以便進(jìn)行組織切割、燒灼、氣化及照射等治療。

（4)水冷系統(tǒng)主要是用水進(jìn)行冷卻，有外接水源冷卻bhskgw.cn/job/，是把水管接到水籠頭上進(jìn)行水循環(huán)冷卻，自循環(huán)冷卻由附水箱、水泵、水管等構(gòu)成。使用方法及注意事項(xiàng)、故障排除見(jiàn)下。

2．使用方法

（1)使用前檢查整機(jī)是否完整，有無(wú)損壞。特別是長(zhǎng)期使用或使用后長(zhǎng)期靜置的激光機(jī)，應(yīng)檢查水冷系統(tǒng)，有無(wú)循環(huán)水用的橡膠管老化及裂開(kāi)、斷離或管內(nèi)粘連。高壓部分是否清潔干燥。

（2)自循環(huán)水冷系統(tǒng)無(wú)損，加水到水箱的五分之一處，接通電源使冷卻水流通，并將激光管內(nèi)水冷套充滿(mǎn)循環(huán)水，最好水冷套內(nèi)無(wú)氣體。

（3)1--2分鐘后激光充滿(mǎn)水，踩腳控開(kāi)頭，并用木板或厚紙板擋住導(dǎo)光關(guān)節(jié)出口，慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓器旋鈕，增高電壓使激光管起輝。

（4)根據(jù)需要調(diào)節(jié)電壓，放開(kāi)腳控開(kāi)關(guān)準(zhǔn)備治療。治療結(jié)束后先將電壓調(diào)節(jié)旋鈕為“O”位。

3．CO2激光機(jī)常見(jiàn)故障排除方法

（1)激光管亮電壓表有指示①出光不正常導(dǎo)光關(guān)節(jié)發(fā)熱　 常見(jiàn)于導(dǎo)光關(guān)節(jié)松動(dòng)及激光管沒(méi)裝正。檢查方法：同光校正。排除措施：更換或調(diào)整導(dǎo)光節(jié)，校正光路。②激光功率下降 常見(jiàn)于激光管老化。檢查：用萬(wàn)用表電壓檔檢查調(diào)壓器，用高壓表檢查激光管的工作電壓。處理：更換老化的激光管，及調(diào)換損壞的元件。

（2)激光管不亮①電壓表有指示常見(jiàn)于供電線(xiàn)有開(kāi)路。及腳踏開(kāi)關(guān)或手動(dòng)開(kāi)關(guān)接觸不良。檢查：用萬(wàn)用表測(cè)量。處理：修理或更換。②電壓表無(wú)指示 常見(jiàn)保險(xiǎn)絲斷，或電路有開(kāi)路。檢查用萬(wàn)用表測(cè)量。處理：更換保險(xiǎn)絲，或接通電路。③電源指示燈不亮 常見(jiàn)保險(xiǎn)絲斷，進(jìn)線(xiàn)接觸不良，指示燈線(xiàn)路不良或指示燈已壞。檢查：檢查保險(xiǎn)絲，檢查電源進(jìn)線(xiàn)，檢查指示燈回路。處理：更換保險(xiǎn)絲，修復(fù)導(dǎo)線(xiàn)及更換指示燈。④連續(xù)燒保險(xiǎn)絲常見(jiàn)于機(jī)內(nèi)有短路，及機(jī)內(nèi)有嚴(yán)重污物。檢查：逐級(jí)查線(xiàn)，多為高壓部分有短路。處理：修復(fù)短路，清除污物。⑤機(jī)內(nèi)有放電聲或電弧光常見(jiàn)機(jī)內(nèi)有塵埃，積水或空氣濕度太大及有腐蝕性氣體。檢查：在暗處觀察放電點(diǎn)。處理：清除塵埃、積水等物，更換工作環(huán)境。⑥激光輸出不穩(wěn) 見(jiàn)于機(jī)內(nèi)有接觸不良之處，機(jī)內(nèi)有輕微斷續(xù)短路點(diǎn)。檢查：逐級(jí)查線(xiàn)。處理：更換導(dǎo)線(xiàn)，重新焊接線(xiàn)頭，清潔處理。

4．注意事項(xiàng)

（3)整機(jī)在調(diào)整使用中如發(fā)現(xiàn)因潮濕或其它原因有放電時(shí)，應(yīng)立即關(guān)機(jī)，進(jìn)行檢修。

（2)激光機(jī)在低電流時(shí)可連續(xù)工作4小時(shí)，大電流時(shí)可酌情縮短使用時(shí)間。

（3)機(jī)殼要接地線(xiàn)，電源線(xiàn)為單相三線(xiàn)。

（4)導(dǎo)光關(guān)節(jié)臂不用時(shí)請(qǐng)放置在干燥箱內(nèi)，防止鏡片發(fā)霉。

（5)檢修時(shí)要先切斷電源并進(jìn)行高壓放電，以保安全。

（三)摻釹釔鋁石榴石激光（Nd：YAGlaser)

Nd：YAG激光的基質(zhì)是一種叫做釔鋁石榴石的晶體，這種晶體由三份Y2O2及五份Al2O3化合而成。英文全稱(chēng)為Yttrium aluminum garnet，取每個(gè)詞的第一字母縮寫(xiě)成YAG。在YAG晶體中摻入一定比例的Nd2O3，就是摻釹釔鋁石榴石晶體，即Nd：YAG。目前的YAG激光主要采用氪弧燈，它的發(fā)光光譜與YAG的吸收光譜相溶合，發(fā)光效率約為25％，功率負(fù)載較大。

Nd：YAG的工作特性：YAG晶體由于具有四能級(jí)系統(tǒng)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)光振蕩所需要的光泵功率較小。及YAG晶體導(dǎo)熱性能良好，易于冷卻散熱。釔鋁石榴石激光器在室溫條件下工作，能以連續(xù)的工作方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是此激光器的主要特點(diǎn)。

Nd：YAG結(jié)構(gòu)比CO2激光及He-Ne laser相對(duì)復(fù)雜，雖然產(chǎn)生激光的原理基本相同，但Nd：YAG的輸出功率比較高，而且機(jī)內(nèi)采用雙重控制。在接通電源后，必須水循環(huán)，才能打開(kāi)機(jī)內(nèi)的水壓開(kāi)關(guān)。在正常水循環(huán)接通電源后再開(kāi)面板上的電源開(kāi)關(guān)。整個(gè)機(jī)內(nèi)才能通電。Nd：YAG輸出1.0μ6m激光，而且須用三項(xiàng)高壓電才能激發(fā)。使用中必須注意嚴(yán)守操作規(guī)程。

常見(jiàn)故障處理

（1)整機(jī)無(wú)電檢查水壓開(kāi)關(guān)，進(jìn)線(xiàn)有無(wú)開(kāi)路，及機(jī)內(nèi)保險(xiǎn)。指示燈高否（鑰匙開(kāi)關(guān)打開(kāi)后)。檢查機(jī)內(nèi)各部件的進(jìn)線(xiàn)及出線(xiàn)接頭。

（2)輸出不良可能光纖入光頭與輸出激光不同步。切忌，對(duì)全密封Nd：YAG泵不可亂拆。

（3)處理修復(fù)開(kāi)路，更換保險(xiǎn)絲及指示燈，進(jìn)出線(xiàn)接頭修復(fù)。

出光不良時(shí)重新校對(duì)光路，光纖有無(wú)拆斷，或更換完整光纖。