Применение лазеров
действует здесь только излучение. Луч лазера действует локально;
испарение ткани происходит только в точке фокуса. Прилегающие участки ткани
повреждаются при этом значительно меньше, чем при использовании обычного
скальпеля. Как показала клиническая практика, рана от лазерного скальпеля
относительно быстро заживляется.
До появления лазеров поиски методов лечения отслоения сетчатки привели
к следующему. Нужно закрыть разрыв сетчатки, но ведь она находится внутри
глаза. Предложили способ, состоящий в том, что до больного места добирались
с тыльной стороны глаза. Для чего рассекали веки и вытаскивали глазное
яблоко наружу. Оно висело только на нервных волокнах. Затем через внешнюю
оболочку осуществляли термокоагуляцню, при помощи которой добивались
рубцового сращения краев разрыва с прилегающими тканями. Очевидно, что
такая сложная операция требует, во-первых, виртуозного мастерства хирурга
и, во-вторых, что также очень важно, решимости больного пойти на такой шаг.
С появлением лазеров были начаты исследования по их использованию для
лечения отслоения сетчатки. Эти работы проводились в институте имени Г.
Гельмгольца в Москве и в клинике имени В. П. Филатова в Одессе. Метод
лечения был выбран необычный. Для проникновения к больному месту уже не
надо производить разрез века и вытаскивать глазное яблоко. Для этого был
использован прозрачный хрусталик. Именно через него было предложено
проводить операцию. Для технической реализации операции был разработан
прибор, называемый офтальмокоагулятор марки ОК-1. Прибор состоит из
основания, на котором размещены источники питания и электрическая часть
аппаратуры с органами управления. На основании на специальном шланге с
помощью гибкого соединения подвешена излучающая головка с рубиновым
лазером. На одной оптической оси с лазером располагается система
прицеливания, которая позволяет через зрачок тщательно исследовать глазное
дно, найти пораженное место и навести на него (прицелить) луч лазера. Для
этого служат две рукоятки, находящиеся в руках хирурга. Вспышка
обеспечивается нажатием кнопки, расположенной на одной из рукояток.
Выдвигающаяся шторка предохраняет глаза хирурга во время вспышки. Для
удобства работы врача-оператора и обслуживающего персонала прибор снабжен
световой и звуковой сигнализацией. Энергия импульсов регулируется от 0,02
до 0,1 Дж. Сама техника операции состоит в следующем. Сначала врач с
помощью оптического визира исследует глазное дно больного и, определив
границы заболевшего участка, рассчитывает необходимое количество вспышек и
потребную энергию каждой вспышки. Затем, следуя по границам заболевшего
участка, производит их облучение. Вся операция напоминает сварку металла
точечным методом.
Лазерное оружие.
В середине 80-х годов был получен ряд сообщений о том, что на
американских полигонах было испытано несколько образцов лазерного оружия,
часть из которого была изготовлена в виде пистолета, часть—в виде ружья. В
сообщениях подчеркивалось, что оно было создано для борьбы с живой силой
противника на поле боя. Действие оружия основано на использовании большой
пиковой мощности лазера. Для чего применялся твердотельный (рубиновый или
на стекле с неодимом) лазер с модуляцией добротности. В результате
длительность импульса составляла всего 10~9 с, что при использовании
энергии в 1 Дж приводило к мощности в 109 Вт. В первую очередь действие
такого оружия, по замыслам создателей, должно состоять в поражении глаз,
вызывая в них обратимые или необратимые процессы. Предположения основаны на
том, что, попадая на хрусталик человеческого глаза, лазерное излучение не
должно поражать сам хрусталик, так как он прозрачен для этого излучения. Но
хрусталик, как всякая оптическая система, фокусирует излучение в очень
маленькое пятно на сетчатке. В этом пятне плотность энергии возрастает
настолько, что приводит к кровоизлиянию. Человек либо не успевает моргнуть
— настолько короткой является вспышка, либо даже не видит излучение — если
оно на волне 1,06 мкм. Но зрение теряется мгновенно. Образцы такого оружия
представлены на рисунке ниже. В качестве источника излучения используется
лазер на рубине, помещенный внутри съемного патрона. В этом же патроне
находится источник возбуждения, представляющий собой химический элемент,
питаемый от батареи. На рисунке показан патрон отдельно от пистолета.
Управление таким оружием максимально приближено к обычному оружию. Оно
наводится на объект поражения, нажимается спусковой курок, чем подается
импульс от батареи на химический элемент, который дает питание на рубиновый
стержень. Излучаемая энергия выбрасывается в сторону цели. Действие
показанного на рисунке ружья аналогично. Разработчики считают, что для
поражения органов зрения нет необходимости наведения луча точно в глаз
противника. Достаточно облучить голову или весь корпус человека. Но если он
будет расположен лицом в сторону источника излучения, то поражение органов
зрения обеспечено. Механизм воздействия лазерного излучения на сетчатку и
хрусталик подробно рассмотрен в предыдущем материале и здесь нет надобности
повторяться. В сообщении отмечается, что даже если объект поражения
находится к источнику излучения под некоторым углом, все же он может
потерять зрение. С появлением лазеров на СО2, работающих в непрерывном
режиме, работы по созданию наземного оружия были форсированы. Были созданы
лазерные «пушки». Если первые пистолеты и ружья предназначались в основном
против человека и только в отдельных случаях — для поджога легко
воспламеняющихся материалов, то лазерные пушки предполагали, в основном,
борьбу с техникой.
В печати сообщалось, что для повышения интереса Пентагона к лазерам
американские инженеры выполнили следующий эксперимент. Создали лазерную
пушку для борьбы с низколетящими объектами. Затем запустили модель
беспилотного самолета, который на малой высоте прошел над позицией, где
размещалась эта пушка. На глазах наблюдавших была отрезана часть плоскости
беспилотного самолета. Самого луча никто не видел, но самолет был сбит. В
опубликованных материалах, носящих рекламный характер, ничего не говорится
о мощности излучения пушки, о высоте, на которой пролетел самолет, о
материале, из которого были сделаны плоскости самолета, а также о покраске
крыла самолета. После этого эксперимента, как сообщается, работы по
созданию лазерного оружия развернулись с новой силой.
Помимо использования так называемого прямого воздействия лазерного
излучения на объекты поражения, высокая направленность лазерного излучения
применяется за рубежом и для создания лазерных имитаторов стрельбы и
тренажеров. Использование лазеров для тренировки стрелков и наводчиков
танковых пушек обосновывают тем, что лазер, имея малую расходимость пучка,
повышает реальность имитации попадания в цель, обеспечивает «безопасность»
стрельбы, дает возможность проводить тренировки в любое время суток и года.
В сообщении делают вывод, что лазерные имитаторы, которыми предполагают
оснастить танковые подразделения, позволят разыгрывать танковые бои в
условиях, максимально приближенных к боевым.
Так как имитаторы стрельбы и тренажеры соответствуют по дальности
стрельбы тем видам оружия, которые они имитируют, т. е. в пределах от сотни
метров до нескольких километров, то предполагают применить маломощные
твердотельные лазеры, газовые и полупроводниковые лазеры, простые по
конструкции, надежные в эксплуатации, безопасные для «противника». И как
отмечают, влияние тумана и дымки на прохождение лазерного излучения в
атмосфере дает положительный эффект для тренировок. Условия стрельбы
ухудшаются, но если наводчик видит цель в пределах возможностей своего
оружия, то и излучение лазера достигнет цели. Быстродействие лазерных
имитаторов дает возможность использовать их для имитации стрельбы любых
средств поражения, обладающих любой начальной скоростью. Сообщают, что в
такие имитаторы приходится вводить специальные устройства, рассчитанные на
задержку «выстрела» в целях приведения его в соответствие с полетным
временем снаряда или пули, а также при стрельбе по движущимся целям с
упреждением. Здесь представлена схема лазерного тренажера.
[pic]
Она включает в себя два варианта аппаратуры. Первым оборудуется
наводчик, вторым — объект поражения: танк, самолет, вертолет и т. п.
Аппаратура наводчика содержит оптический прицел, через который наводчик
наблюдает объект поражения и удерживает перекрестье прицела на цели,
лазерный источник излучения и блок управления его работой, пульт
регистрации попадании и приемник попаданий. На объекте поражения
устанавливается блок имитатора попаданий. Он состоит из набора
фотоприемников, размещенных на объекте в различных его точках (на башне, на
защитном щитке водителя, на баке с топливом и т. д.), и командного
устройства, включающего в работу световой, звуковой или дымовой имитатор,
который указывает экипажу о поражении танка, а также наводчику — о
попадании в объект поражения. На основе такой схемы за рубежом был
разработан ряд тренажеров. Некоторые из них используют штатные средства с
небольшими изменениями. Проведенные испытания позволяют сделать вывод, что
существенно сокращается стоимость
| |  скачать работу |
Применение лазеров |
