Изрязано по-горе: ултрапотенциалният лазер предлага по-голяма прецизност Sans Heat Damage [Слайдшоу]


Повечето лазери разчитат на непрекъснати енергийни вълни, за да генерират топлина, която позволява на лекарите да правят съкращения по време на операция, компютри да записват информация на CD и DVD дискове и скенери за четене на баркодове. Но един по-нов тип лазер обещава да направи всички тези неща по-ефективно, използвайки бързи и кратки енергии. Тази пулсираща лазерна технология съществува от 80-те години на миналия век, но в

Повечето лазери разчитат на непрекъснати енергийни вълни, за да генерират топлина, която позволява на лекарите да правят съкращения по време на операция, компютри да записват информация на CD и DVD дискове и скенери за четене на баркодове. Но един по-нов тип лазер обещава да направи всички тези неща по-ефективно, използвайки бързи и кратки енергии. Тази пулсираща лазерна технология съществува от 80-те години на миналия век, но високата цена не позволява да се използва широко. Рейдианс, Inc., базирана в Петилума, Калифорния, обаче се надява да преодолее тази пречка с най-новата версия на лазерната система с ултра-бавен пулс (USP), представена в сряда.
USP лазерите излъчват кратки, но мощни светлинни импулси, които издържат само на една фемтосекунда (квадрилионна част от секундата) и за разлика от лазерите с непрекъснати вълни, моментално изпаряват всеки материал без топлина или остатъчно увреждане на околните райони. Лазерната система USP на Raydiance използва софтуер, за да контролира движението на фотонната енергия чрез оптични кабели (вместо да подскача светлинни лъчи между огледалата), генерирайки повече енергия в по-малко пространство от конвенционалния лазер.
С версия 2.0 на своята лазерна платформа Discovery, Raydiance удвои пиковата мощност на технологията до 10 мегавата и търси на пазара технологията, така че лазерите на компанията стават повсеместни в производството на фотоволтаични клетки и в хирургическото оборудване, тъй като процесорите Intel са в компютри, Raydiance co. Основател и президент Скот Дейвисън казва.
"Технологията е заседнала в земя за научни проекти", казва той, "а сега е готова за комерсиализация." ( Вижте нашето слайдшоу с примери за възможностите на лазера. )
Raydiance Wednesday обяви и 20 милиона долара за ново финансиране от Greenstreet Partners и Draper Fisher Jurvetson. (Компанията преди това е получила повече от 25 милиона долара за финансиране на рисков капитал и 10 милиона долара в финансирани от правителството договори за изследвания и проектиране).
Технологията на Raydiance е привлякла вниманието на Американската администрация по храните и лекарствата (FDA), която през юли 2007 г. е подписала компанията за двугодишно споразумение за сътрудничество и изследвания, което е позволило на Центъра за устройства и радиологично здраве (CDRH) на FDA да оцени използването, безопасността и ефективността на лазерната система на Raydiance на USP в редица области, включително отстраняването на тъканите на роговицата при рефракционна хирургия и ремонт на роговицата; администриране на светлинна терапия за лечение на рак, сърдечно-съдови заболявания и диабет; и отстраняване на плака на зъбите, без да се увреди емайлът. Агенцията все още не е докладвала за своите констатации.
Технологията е била част от проекта на DARPA, преди Дависън и председателя / изпълнителния директор на Raydiance Бари Шулер (бивш главен изпълнителен директор на America Online) да построи компания около нея през 2005 година.
- Министерството на отбраната харесва свръх-импулсния лазер, защото когато стиснете пулса, увеличавате енергията на импулс - казва Дейвисън. "Създаваш огромно електрическо поле, което вместо да кипи вещество като конвенционален лазер, го изпаряваш. Можеш да го насочиш към всичко, а материалът просто изчезва, а това, което остава, е точно изрязване."
Ефективността на лазера е свързана с Raydiance и държавния университет в Аризона в професията по физика Tempe Kong-Thon Tsen по-рано тази година. Raydiance беше толкова заинтригуван от проучването на Цен за начините за използване на лазер за разрушаване и убиване на вируси, че заема един от своите устройства на изследователя в продължение на шест месеца.
Лазерната система USP на Raydiance има три пъти по-голяма енергия на импулс като титано-сапфирен лазер на лабораторията, който заема 10 квадратни метра (0.9 квадратни метра). Това означава, че Tsen не трябва да фокусира лазерния лъч толкова здраво и може да убие повече вирусни частици за по-малко време, без да уврежда здравите клетки около повредената тъкан. За да може титан-сапфирният лазер да бъде достатъчно мощен, за да убие HIV и човешкия папиломен вирус, Tsen трябва да фокусира гредата надолу, така че да е с диаметър 10 микрона. Лазерната система Raydiance му позволява да използва лъч с диаметър 100 микрона, за да атакува вирусите. (Микрон е една милионна част от метър, или около четири стотни хиляди инча).
Миналия месец Цен подаде предложение до Националния здравен институт на САЩ за безвъзмездна помощ от 1, 2 млн. Долара за закупуване на лазерна система с ултра-къс пулс. (Той очаква да чуе до май.) Той обаче не се е ангажирал с Рейдианс и казва, че изследва лазерите на USP от Quantronix в East Setauket, NY, Spectra-Physics Lasers в Тусон, Аризона и Кохерент, в Санта Клара, Калифорния.
Един недостатък на технологията на Рейдианс, отбелязва Цен, е, че изследователят не може да регулира дължината на вълната на своя лазер. "Искам гъвкава лазерна система", казва той. - Системата им в момента не може да се настройва.
Друг проблем е високата му цена в много трудна среда за финансиране. Дейвисън казва, че неговата компания се е опитала да се справи с това, като намали наполовина разходите си с последната си версия, която се предлага с два различни модела на ценообразуване. Първият е да се таксуват клиентите $ 20, 000 на месец за лазерни, софтуерни и поддържащи услуги. Вторият модел в развитието ще позволи на клиентите да закупят лазера за около $ 90 000 и да закупят софтуера поотделно.
Цената не уплаши няколко клиенти на Raydiance. Корпорацията NanoGram, Milpitas, Калифорния, производител на фотоволтаични модули, използва USP лазерите на Raydiance за ецване на слънчевите вериги в своите устройства. Ахамед Идрис, професор по спешна медицина в Югозападния медицински център на Университета на Тексас в Далас, тества способността на лазерната система Raydiance да отстранява хирургично мъртвите тъкани от жертви на изгаряне. И изследователите от Държавния университет в Ню Мексико изпитват способността му да извършва лазерно-индуцирана разбивна спектроскопия, за да изучава скъпоценните камъни (които биха могли да помогнат на отдела по геологични науки на училището да прави разлика между реални и фалшиви камъни).