оскости, перпендикулярной p-n - переходу - около 40 градусов. 8. Коэффициент полезного действия (КПД) лазера. Различают теоретически возможный (квантовый выход) и реальный (полный) КПД. Последний определяется отношением мощности излучения лазера к мощности, потребляемой от источника накачки. У газовых лазеров полный КПД составляет 1-20% (гелий-неоновый - до 1%, углекислотный 10-20%,) , у твердотельных - 1-6%, у полупроводниковых - 10-50% (в отдельных конструкциях до 95%) . Становится ясно, почему только полупроводниковые лазеры можно применять в автономной и портативной терапевтической аппаратуре. Газовые лазеры многообразны по типу применяемой среды: He-Ne, СO, CO2, N, Ar и другие. Этим определяется очень широкий диапазон длин волн, на которых получена генерация. Накачка осуществляется путем создания тлеющего разряда в трубке, что возможно лишь при очень высоких питающих напряжениях. Из всех типов лазеров обладают самой минимальной шириной спектральной линии - до 10-7 нм. Эксимерные лазеры являются разновидностью газовых лазеров, работают на соединениях, которые могут существовать только в возбужденном состоянии - галогенов и инертных газов (KrF, ArF и др.) . Излучают в ультрафиолетовой области спектра. Твердотельные лазеры - это в основном алюмоитриевый гранат (АИГ) , легированный ионами редкоземельных металлов (Nd, Er, Ho и др.) . Собственно, эти ионы и являются источником излучения, а гранат лишь матрицей для их правильного расположения в пространстве. Твердотельные лазеры могут быть как импульсными так и непрерывными, работают на среднем уровне мощностей. Лазеры на красителях (в качестве рабочего тела используется жидкий раствор специальных красителей) характеризуются тем, что могут перестраиваться по длине волны в широком спектральном диапазоне. Полупроводниковые лазеры (ППЛ) занимают особое место в силу своих конструктивных особенностей и физических принципов работы. Небольшие размеры лазера определяются высоким КПД и необходимостью обеспечения высокой плотности тока накачки для достижения инверсной заселенности. У полупроводниковых лазеров накачка осуществляется небольшим током (десятки мА) при приложении напряжения около 2 - 3 В, тогда как у других типов лазеров требуются тысячи вольт. Необходимо заметить, что мы имеем ввиду исключительно инжекционные полупроводниковые лазеры, накачиваемые прямым током, проходящим через диодную структуру (laser diode) . Недостатком ППЛ является большая расходимость излучения, что ограничивает его применение других областях, кроме лазерной терапии. ППЛ работают в диапазоне длин волн от 0,63 до 15 мкм. Самое широкое распространение, как в терапии, так и в хирургии получили лазеры в ближней инфракрасной (ИК) области (l =0,78-0,93 мкм) на основе кристалла Ga1-xAlxAs. В последнее время все большее распространение получают полупроводниковые лазеры на основе AlGaInP (l =0,633-0,64мкм) , заменяющие традиционные He-Ne. Лазеры с длиной волны 0,67 мкм и средней мощностью до 10 Вт применяются также успешно и для фотодинамической терапии (ФДТ) . Сообщается о начале производства зеленых (l =0,53мкм) и голубых (l =0,42мкм) полупроводниковых лазеров на основе Zn1-xCdxSe, мощностью несколько милливатт и наработкой на отказ до 1000 часов [18]. В таблице указаны основные типы полупроводниковых лазеров, применяемых в НИЛТ, их основные характеристики и фирмы-производители. Тип лазера Материал активной области Длина волны, (мкм) Режим работы Мощность излучения Произво-дитель (страна) SDL-3038 AlGaInP 0,633 - 0,64 непр. 5 мВт SDL (США) , Sanyo (Япония) SDL-4038 AlGaInP 0,633 - 0,64 непр. 10 мВт SDL (США) , Sanyo (Япония) LD-335 AlGaInP 0,633 - 0,64 непр. 35 мВт SEMCO- LASER TECHNO-LOGY (США) IDL-670B AlGaInP 0,67 - 0,69 непр. 30 мВт НПО "ПОЛЮС" (Россия) SDL-7470 AlGaInP 0,67 - 0,69 непр. 3 Вт SDL (США) IDL-780B (ИЛПН-108) AlGaAs 0,78 - 0,8 непр. 40 мВт НПО "ПОЛЮС" (Россия) IDL-820B AlGaAs 0,815 - 0,84 непр. 40 мВт НПО "ПОЛЮС" (Россия) IDL-850С AlGaAs 0,83 - 0,87 непр. 500 мВт НПО "ПОЛЮС" (Россия) Тип лазера Материал активной области Длина волны, (мкм) Режим работы Мощность излучения Произво-дитель (страна) ЛПИ-101 (ЛПИ-102) AlGaAs 0,88 - 0,91 имп. 5 Вт НПО "ПОЛЮС" АО "ВОСХОД" (Россия) ЛПИ-120 AlGaAs 0,88 - 0,91 имп. 15 Вт НПО "ПОЛЮС", АО "ВОСХОД", (Россия) SDL-3460 InGaAs 0,96 - 0,99 непр. 16 Вт SDL (США) IDL-1300С InGaPAs 1,27 - 1,33 непр. 5 мВт НПО "ПОЛЮС", АО "ВОСХОД", (Россия) ИЛПН-206 InGaPAs 1,27 - 1,33 непр. 1,5 мВт НПО "ПОЛЮС", АО "ВОСХОД", (Россия) Аппараты, применяемые в медицине, кроме самих лазеров содержат также: устройство для модуляции мощности излучения непрерывных лазеров или задающий генератор для импульсных лазеров; таймер, задающий время работы; индикатор или измеритель мощности излучения (фотометр) ; инструмент для подведения излучения к объекту (световоды) и др. Наиболее перспективными в НИЛТ являются полупроводниковые лазеры. Малые габариты, низкие питающие напряжения, широкий диапазон длин волн излучения и мощностей, возможность прямой модуляции излучения, относительно низкая стоимость - все это позволяет говорить о том, что полупроводниковые лазеры вне конкуренции в этой области медицины. В настоящее время выпускаются десятки аппаратов лазерной терапии (АЛТ) : стационарные и переносные; многопрофильные и узкоспециализированные; применяющие лазеры различных типов и их комбинации и т.д. За годы развития лазерной терапии сформировались и требования к аппаратуре, которые в обобщенной форме были сформулированы относительно недавно [14,19]. В соответствии с повышением уровня лазерной медицины значительно выросли и требования к современным АЛТ, наступил следующий этап развития лазерной терапевтической аппаратуры, как направления медицинского приборостроения - формирования единой целенаправленной политики в разработке и производстве на основе максимально тесного сотрудничества исследователей различных специальностей, практических врачей и производителей. Универсальность - один из основополагающих принципов, заложенных в современном "инструменте" врача или исследователя. Основная цель универсальности - с минимальными затратами удовлетворить многочисленные, порой противоречивые требования врачей к аппаратуре. совместить несовместимое позволяет блочный принцип построения аппаратуры [14,19]. Разработанная, исходя из этого принципа аппаратура, как бы разбивается на три части: базовый блок, излучающие головки и насадки. Принцип универсальности был реализован в полной мере при разработке АЛТ "Мустанг". Базовый блок - основа каждого комплекта, является по существу блоком питания и управления. Основные его функции - задание режимов излучения: частота, время, мощность. Большинство моделей позволяют контролировать несколько параметров излучения, основным из которых является мощность (средняя или импульсная) . Базовые блоки отличаются функциональными возможностями и условно можно разделить на два типа: с фиксированным набором параметров и произвольно задаваемым. При работе по известным методикам, когда процедуру отпускает медсестра и большой поток больных, наиболее предпочтительно и удобно пользоваться АЛТ, в котором применен принцип "фиксированных частот". На передней панели такого базового блока расположен ряд кнопок с указанием над каждой частоты, которая будет автоматически задана после нажатия кнопки. Необходимым атрибутом в этом случае является световая индикация включения, которая позволяет убедиться в правильности задания режима. Аналогичным образом выбирается время работы (таймер) . Такой принцип реализован в моделях АЛТ "Мустанг" - 016,017,022. Небольшое количество фиксированных параметров, задаваемых такими аппаратами, приводит к ограничениям возможностей, которые в известной степени устраняются наличием базовых блоков, позволяющих врачу самому задавать необходимые значения параметров (АЛТ "Мустанг" - модели 024 и 026) . наглядное представление в )