Laser de argônio – aplicações

Pablo W. V. Olegário

UFCG

Unidade Acadêmica de Física

Laser de Argônio – Aplicações

A grande aplicabilidade da óptica hoje em dia deve-se bastante, á existência do raio laser. Funcionando como fonte de luz de características únicas, o laser possui propriedades especiais que o tornam um excelente instrumento de uso científico e tecnológico.

Neste seminário queremos explicar como o laser funciona e como está conectado com as características da matéria. Mostraremos ainda algumas aplicações médicas de Laseres.

A teoria eletromagnética explica que: uma carga acelerada emite energia constantemente.

Atomística

Atomística

AtomísticaA justificativa para a energia dos elétrons foi dada pelo físico dinamarquês Niels Bohr, com base nas ideias do físico alemão Max Planck. Essas proposições são conhecidas como os postulados de Bohr:

i) Os elétrons giram ao redor do núcleo em trajetórias circulares bem definidas e nesse movimento de rotação não há emissão de energia por parte dos elétrons.

ii) Quando de alguma maneira, o elétron passa de uma órbita pra outra, ocorre emissão ou absorção de energia determinada pela equação:

E = h.f

Onde h é a constante de Planck e f a frequência.

A quantidade de energia absorvida ou emitida pelo elétron nas suas transições entre órbitas é denominada “fóton”.

Atomística

Bohr baseou-se em fatos experimentais da época. Esses resultados experimentais eram os espectros de emissão de alguns gases, principalmente do gás hidrogênio.

Podemos ilustrar o que vem a ser um espectro de emissão com a figura ao lado.

Atomística

Atomística

Durante o choque, o elétron livre transmite energia ao elétron do átomo, que, adquirindo maior energia, salta para outra órbita mais externa. Ao retornar à órbita original, o elétron emite um fóton.

Atomística

Não apenas uma mas várias órbitas são permitidas para o elétron. Dependendo do choque o elétron saltará para uma órbita mais externa ou menos externa. Assim, teremos transições diferentes quando o elétron voltar. Isso produz radiação com diferentes comprimentos de onda.

Atomística

Os diferentes tipos de laser têm suas características de cor, intensidade energética e ritmo (pulsátil ou contínuo) conforme a fonte que o gera (líquido, gasoso, cristal, semicondutor etc.). O Laser é produzido por um sistema que transmite energia (luminosa ou elétrica) a um meio físico eletricamente excitável que por sua vez seja capaz de transmitir energia amplificada sob a forma de luz.

Produção de luz no Laser

Existe um terceiro processo básico tão importante quanto os já descritos até aqui (absorção e emissão espontânea), chamado emissão estimulada.


A luz Laser provém justamente da emissão que ocorre quando elétrons decaem de seus níveis energéticos de forma estimulada, produzindo um feixe de luz onde todas as pequenas porções (fótons) comportam-se identicamente.


Se todos os átomos do meio apresentarem elétrons no estado de mais baixa energia, a ação do laser não poderá iniciar-se devido ao fato de que não teremos elétrons excitados para que ocorra o processo de emissão estimulada, ou mesmo espontânea.

Quando o maioria dos átomos apresentam elétrons no estado excitado, dizemos que ocorreu uma inversão de população. Esse estágio é fundamental para a produção do laser.


Um laser tem três partes fundamentais:

i) A primeira é chamada meio ativo. Essa é a parte que possui os átomos que serão responsáveis pela emissão estimulada;

ii) segunda parte do laser: a fonte para os átomos com eletricidade ou com luz, mas o essencial é que crie elétrons excitados para haver luz durante o processo de emissão estimulada.

iii) A terceira parte é conhecida como ressonador ou cavidade ótica. Seu objetivo: fazer com que os fótons criados pela emissão estimulada voltem novamente para o meio ativo, criando mais emissão estimulada.


O Laseres, como de argônio, é bem absorvido pelos pigmentos oculares; O YAG Laser age por fotodisrupção e é utilizado para a cápsula posterior em casos pós-cirúrgicos de catarata.

A limitação para ser usada é o tamanho da lesão, mas especialmente as lesões tumorais pequenas e médias são passíveis de benefício e tem como objetivo diminuir o suprimento vascular à lesão

Assim sendo, o laser pode ser aplicado, tornando procedimentos que normalmente bem menos invasivos ou traumáticos.

Laser de Argônio - Aplicações

Utilização do laser de argônio na remoção de sutura corneana.

i) Objetivo: retirada de sutura em córnea clara, evitando-se o contato da parte externa do fio com o meio intra-ocular e avaliar se esse procedimento evitaria infecções.

ii) Se o ponto não for retirado, poderá induzir a complicações como: con-juntivite papilar gigante, úlcera corneana, conjuntivite tarsal, conjuntivitepurulenta, ceratite filamentosa, vascularização corneana, erosão do epitéliocorneano, ceratite supurativa(5), ou ceratite de aparecimento tardio, poden-do levar a endoftalmite(6)Além das complicações acima, há relatos dealergia ao próprio nylon.

http://www.scielo.br/pdf/abo/v67n6/a11v67n6.pdf


http://www.scielo.br/pdf/abo/v67n6/a11v67n6.pdf

Glaucoma LASER: ARGÔNIO

Algumas intervenções cirúrgicas com a finalidade de abaixar a pressão intra-ocular podem ser feitas pelo laser que torna a técnica menos invasiva. Temos:

• trabeculoplastia a laser Argônio• iridoplastia com laser de Argônio


Cirurgia a LaserMiopia-Hipermetropia-Astigmatismo

Técnica PRKA técnica realizada para a correção dos erros de refração é chamada PRK, do inglês Ceratectomia Foto-Refrativa, procedimento aprovado nos Estados Unidos pelo FDA (Food and Drug Administration) e no Brasil pelo CFM (Conselho Federal de Medicina).

i) Na correção da miopia, a curvatura da córnea muito acentuada é mudada através da retirada de camadas microscópicas tornando-a mais plana.

ii) O astigmatismo é corrigido da mesma forma, com o tratamento da córnea no eixo mais curvo.

iii) Na hipermetropia o LASER remove tecido da periferia, aumentando a curvatura da córnea. O procedimento cirúrgico leva menos de 60 segundos, a anestesia é feita por colírios e todo o procedimento é indolor. O LASER não penetra no olho para realizar a correção. No pós-operatório pode ocorrer algum desconforto que varia em cada pessoa e a visão se estabiliza após poucas semanas.


Técnica Lasik

Abreviatura do Inglês Ceratomileuse assistida por LASER. A diferença está na aplicação do LASER após o levantamento de uma camada superficial da córnea. Esta é obtida por um aparelho chamado microcerátomo que, após a aplicação do LASER, é reposicionada. A estabilização da visão se dá em poucos dias e está indicada principalmente em correções maiores. Os resultados de estudos de pacientes operados por ambas as técnicas utilizando o nosso LASER (Visx Star) mostraram que mais de 98% apresentaram uma visão acima de 20/40, nível necessário para a obtenção da habilitação de motorista sem óculos.

http://www.visare.med.br/cirurgia-a-laser.php


http://www.visare.med.br/cirurgia-a-laser.php


O Laser de Argônio é usado para realizar fotocoagulação nos casos de retinopatia diabética e outras doenças da retina.

Fotocoagulação a Laser

A fotocoagulação a Laser é utilizada no tratamento de problemas retinianos, de coróide e tumores intra-oculares e deve ter muito critério para ser bem aplicada. Pode ser fotoquímica, que viabiliza a quebra de ligações químicas com formação de novas moléculas e podem ter efeitos tóxicos às células. Na retina, visa determinar o branqueamento da rodopsina.


O procedimentos com uso de Laser têm se mostrado um ótima alternativa. O sucesso em seu uso demonstra sua importância e a necessidade de mais estudos na busca de novas aplicações, principalmente por umas de suas características mais importantes: ser um técnica pouco invasiva, proporcionando um rápida recuperação do paciente.

• Vieira, E. 2004. Utilização do laser de argônio na remoção de sutura corneana.

• GOMES, LOPES,RIBEIRO. 2007. RADIAÇÃO LASER: APLICAÇÕES EM CIRURGIA ORAL

• Física na Escola, v. 2, n. 2, 2001. Os Fundamentos da Luz Laser

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Laser de argônio – aplicações