Nd: YAG


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Nd: YAG - versión corta

Neodimio: granate de itrio y aluminio (Nd: YAG) es un cristal utilizado en los láseres de estado sólido. Este es uno de los tipos más comunes de láser y se utiliza para la soldadura por láser de haz láser de corte y perforación de una serie de materiales.


Nd: YAG - versión larga

Nd: YAG (neodimio-itrio-aluminio-granate dopado; Nd: Y3Al5O12) es un cristal que se utiliza como un medio de láser para láseres de estado sólido. El neodimio dopante, triplemente ionizado, por lo general sustituye a itrio en la estructura cristalina del itrio-aluminio-granate (YAG), ya que son de tamaño similar. En general, el anfitrión es cristalino dopado con neodimio torno al 1% por ciento atómico.

Funcionamiento del láser de Nd: YAG se demostró por primera vez por Geusic et al. en los Laboratorios Bell en 1964.

Tecnología

Un láser Nd: YAG rodNd: YAG son de bombeo óptico con una lámpara de flash o diodos láser. Se trata de uno de los tipos más comunes de láser, y se utilizan para muchas aplicaciones diferentes.

Nd: YAG normalmente emiten luz con una longitud de onda de 1064 nm, en el infrarrojo. Sin embargo, también hay cerca de 940 transiciones, 1120, 1320 y 1440 nm. Nd: YAG funcionar tanto en modo pulsado y continuo. Nd pulsado: YAG son generalmente operadas en el denominado Q-el cambio de modo: Un interruptor óptico se inserta en la cavidad del láser la espera de una inversión de población máxima en los iones de neodimio antes de que abra. Entonces la onda de luz se pueden ejecutar a través de la cavidad, despoblando el medio láser excitado por la inversión de población máxima. En este potencias de salida Q-Switched modo de 20 megavatios y duraciones de pulso de menos de 10 nanosegundos se logran. [Cita requerida] Los pulsos de alta intensidad puede ser eficiente de doble frecuencia para generar luz láser de 532 nm, o más armónicos a 355 y 266 nm.

Nd: YAG absorbe principalmente en las bandas comprendidas entre 730-760 nm y 790-820 nm. A bajas densidades de corriente lámparas de destellos criptón tiene una mayor producción en esas bandas que hacen las lámparas de xenón más comunes, que producen más luz en torno a 900 nm. Los primeros son por lo tanto, más eficiente para el bombeo de láseres de Nd: YAG.

El importe de la dopante de neodimio en el material varía en función de su uso. Para la salida de onda continua, el dopaje es significativamente inferior a la de los láseres pulsados. Las barras de CW ligeramente contaminado puede ser ópticamente distingue por ser menos color, casi blanco, mientras que los mayores dopado barras son de color rosa-púrpura.

Otros materiales de servicios común de neodimio son: YLF (fluoruro de itrio de litio, 1047 nm y 1053), YVO4 (itrio ortovanadato, 1064 nm), y el vidrio. Un material de máquina en particular es elegido con el fin de obtener una determinada combinación de las propiedades ópticas, mecánicas y térmicas. Nd: YAG y las variantes son bombeados, ya sea por las lámparas de flash, continua lámparas de descarga de gas, o en el infrarrojo cercano diodos láser (láser DPSS). Prestabilized láser (PSL) los tipos de láseres de Nd: YAG ha demostrado ser particularmente útil en la prestación de las vigas principales de los interferómetros de ondas gravitatorias, como LIGO, VIRGO, GEO600 y TAMA.

Aplicaciones

Medicina
Oftalmología

Ranura de fotos de la lámpara de la opacificación capsular posterior pocos meses después de la visible implante de lente intraocular en el ojo, se ve en retroilluminationNd: YAG se utiliza en oftalmología para corregir la opacificación de la cápsula posterior, una complicación de la cirugía de cataratas, y para la iridotomía periférica en pacientes con infarto agudo de ángulo glaucoma, donde se ha reemplazado iridectomía quirúrgica. Doble frecuencia Nd: YAG (longitud de onda de 532 nm) se utilizan para el pan-retinal fotocoagulación en pacientes con retinopatía diabética.

Oncología

En oncología, el láser Nd: YAG puede ser utilizado para eliminar el cáncer de piel.

Cosméticos medicina

Estos láseres también se utilizan ampliamente en el campo de la medicina estética para la depilación láser y el tratamiento de los menores defectos vasculares, tales como arañas vasculares en la cara y las piernas.

Fabricación

Nd: YAG son también utilizados en la fabricación para el grabado, el aguafuerte, o marcar una gran variedad de metales y plásticos. Ellos son ampliamente utilizados en la fabricación de corte y soldadura de acero y aleaciones diversas. Para aplicaciones de automoción (corte y soldadura de acero) los niveles de potencia son típicamente 1.5 kW. Perforación de superaleaciones (por partes de turbinas de gas) generalmente utiliza pulsado Nd: YAG (milisegundos pulsos no, Q-Switched). Nd: YAG también se utilizan para hacer marcas en el subsuelo de materiales transparentes como el vidrio o acrílico.

Dinámica de fluidos

Nd: YAG también se puede utilizar para las técnicas de visualización del flujo en la dinámica de fluidos (por ejemplo velocimetría de imagen de partículas o de fluorescencia inducida).

Odontología

Nd: YAG se utilizan para las cirugías de tejidos blandos de la cavidad bucal, tales como gingivectomía, desbridamiento del surco periodontal, LANAP, frenectomía, la biopsia, y la coagulación de los sitios donantes de injertos.

Telémetros láser

Nd excedentes militares: YAG disparar telémetro láser. El láser de incendios a través de un colimador, enfocar el haz, que las explosiones de un agujero a través de un bloque de goma, liberando un estallido de plasma.The láser Nd: YAG es el láser más comunes utilizados en los telémetros láser militar.

Cavidad de anillo por espectroscopia (CRDS)

El Nd: YAG puede ser utilizado en la aplicación de la cavidad de anillo por espectroscopia, que se utiliza para medir la concentración de una sustancia que absorbe la luz.

Ruptura inducida por láser de espectroscopia (LIBS)

Artículo principal: inducido por láser espectroscopia de descomposición
Una gama de Nd: YAG láser se utilizan en el análisis de los elementos de la tabla periódica. Aunque la aplicación de por sí es bastante nuevo, con respecto a los métodos convencionales, tales como fluorescencia de rayos X o PCI, que ha demostrado ser menos tiempo y una opción más barata para poner a prueba las concentraciones de elementos. Una alta potencia Nd: YAG láser se enfoca sobre la superficie de la muestra para producir plasma. La luz del plasma es capturado por los espectrómetros y los espectros característicos de cada elemento se puede identificar, lo que permite la concentración de elementos en la muestra a medir.


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