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。

CO?激光器的工作原理

　　CO?分子為線性對(duì)稱分子，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，CO?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，又稱為變形振動(dòng)。③三個(gè)原子沿對(duì)稱軸振動(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)。

CO?激光器的激發(fā)過程

　　CO2激光器中，主要的工作物質(zhì)由CO?，氮?dú)?，氦氣三種氣體組成。其中CO?是產(chǎn)生激光輻射的氣體、氮?dú)饧昂鉃檩o助性氣體。加入其中的氦，可以加速010能級(jí)熱弛預(yù)過程，因此有利于激光能級(jí)100及020的抽空。氮?dú)饧尤胫饕贑O?激光器中起能量傳遞作用，為CO?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。 CO?分子激光躍遷能級(jí)圖 CO?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。這時(shí)受到激發(fā)的氮分子便和CO?分子發(fā)生碰撞，N2分子把自己的能量傳遞給CO2分子，CO?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。

CO?激光器的結(jié)構(gòu)

CO?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)一般來說對(duì)輸出功率沒有影響，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。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。
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一小孔。再密封上一塊能透過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。
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。

RFCO?激光器分類

　?。?）按輸出方式分
1）連續(xù)輸出；
2）脈沖輸出——調(diào)制頻率高達(dá)1MHz；
3）Q開關(guān)輸出——電光調(diào)Q與聲光調(diào)Q。
（2）按諧振腔的工作分
1）波導(dǎo)腔——孔徑D=1～3mm；
2）自由空間腔——孔徑D=4～6mm。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
（3）按激勵(lì)極性分
1）單相；
2）反相。
（4）按腔體結(jié)構(gòu)分
1）單腔；
2）多腔；
（a）折疊腔：V型——2折；Z型——3折；X型——4折。
（b）列陣腔：短肩列陣；交錯(cuò)列陣。
（c）積木式：并聯(lián)—2腔；三角組聯(lián)—3腔。
3）大面積放電
（a）平板型，（b）同心環(huán)型。
（5）按均恒電感分布方式分
1）準(zhǔn)電感諧振技術(shù)—用于低電容激光頭；
2）平行分布電感諧振技術(shù)—用于高電容激光
頭。
（6）按諧振腔材料分
1）陶瓷—金屬混合型；2）全陶瓷型；3）全金屬型。
（7）按冷卻方式分
1）空氣冷卻；2）水冷卻。
（8）按封裝方式分
1）封離型；2）流動(dòng)型。
諧振腔的材料一般為：金屬—A1。陶瓷—BeO，BN、AIN、Al2O3等。
CO2激光治療外傷性面部瘢痕
瘢痕的綜合治療主要有8個(gè)方面的問題！
1、色素沉著的問題：對(duì)于這個(gè)問題可以選擇色素類的激光及強(qiáng)脈沖光來進(jìn)行治療，或者是現(xiàn)在較流行的點(diǎn)陣激光也可以（只是要注意它只是用于陳舊性的瘢痕色素的問題起作用，對(duì)新鮮瘢痕不建議使用）。
在治療時(shí)應(yīng)該根據(jù)瘢痕表面的色素的深淺（指瘢痕表面色素細(xì)胞的多少以及色素所在瘢痕的層次的深淺）、形成色素的時(shí)間長(zhǎng)短來選擇治療參數(shù)，特別是強(qiáng)脈沖光的參數(shù)設(shè)置上應(yīng)該選擇脈寬、波長(zhǎng)較短有利于色素細(xì)胞吸收的治療參數(shù)，以免造成新的色素沉著，甚至新的瘢痕。
2、瘢痕表面凹凸不平的問題：針對(duì)這個(gè)問題的解決首選應(yīng)該是激光磨削。用于激光磨削的儀器目前有新型的超脈沖CO2激光和鉺激光，當(dāng)然點(diǎn)陣激光嚴(yán)格來說也應(yīng)該屬于這一類激光，只是說相對(duì)而言它的損傷較小、恢復(fù)較快。
作用機(jī)理上新型高能超脈沖CO2激光和鉺激光它們采用高峰值短脈沖技術(shù)，能使激光在整個(gè)短脈沖期保持高峰值能量，可在瞬間準(zhǔn)確地汽化瘢痕組織，且其作用于瘢痕組織的時(shí)間短于向周圍組織的熱弛豫時(shí)間，因此可最大限度地減少組織熱損傷這是從根本上不同于以往的普通CO2激光。超脈沖CO2激光和鉺激光對(duì)真皮的熱作用還能引起真皮膠原收縮、再生和重塑，從某種角度上說激光對(duì)瘢痕的磨削治療可以使瘢痕在創(chuàng)傷后會(huì)向更好的方向上發(fā)展。
3、瘢痕外傷性的問題：這主要是見于皮膚搽傷及煤炭等異物經(jīng)爆炸所形成的外傷性文身，針對(duì)這個(gè)問題主要是運(yùn)用Q開關(guān)Nd:YAG激光來治療，病變位置比較深，病變體積較大的皮損可以配合超脈沖CO2激光及手術(shù)進(jìn)行治療。激光治療原理同于色素激光對(duì)太田痣等的治療原理。
4、普通外科縫合后遺留的針眼瘢痕的問題：可以采用激光磨削的方式就可以完全解決了針眼的問題，至于中間瘢痕的問題要看情況有沒有必要手術(shù)了。對(duì)于新鮮的傷口建議盡快進(jìn)行激光治療以及必要的NA物治療，讓針眼瘢痕消失在萌芽狀態(tài)。