Laser

Il termine laser è l’acronimo di “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, in italiano “amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione”. Il laser è un dispositivo optoelettronico in grado di emettere un fascio di luce coerente (una radiazione unidirezionale e monocromatica con una lunghezza d’onda compresa tra l’infrarosso e l’ultravioletto).

Principio di funzionamento del laser

Tutti i laser sono costituiti principalmente da tre componenti:

  1. una sorgente pompa esterna (che fornisce energia al mezzo attivo) che conduce l’energia esterna al laser;
  2. un mezzo laser attivo (cioè un materiale – gas, cristallo, liquido – che emette luce) collocato all’interno del laser. A seconda della progettazione, il mezzo laser può essere costituito da una miscela di gas (laser CO2), da un corpo di cristallo (laser YAG) o da fibre di vetro (laser fibra). Quando viene trasferita al mezzo laser attraverso la pompa, l’energia è emessa sotto forma di radiazione;
  3. un risonatore (ossia una trappola per la luce): il mezzo laser attivo è posizionato tra due specchi, il “risonatore”. Uno di questi specchi è unidirezionale. La radiazione del mezzo laser attivo è amplificata dal risonatore. Al tempo stesso, solo una certa radiazione può lasciare il risonatore attraverso lo specchio unidirezionale. Questa radiazione direzionata è la radiazione laser.

La radiazione laser ha tre proprietà fondamentali:

  • monocromaticità: significa che la radiazione è costituita da una sola lunghezza d’onda;
  • coerenza elevata e quindi coincidenza di fase;
  • la coerenza rende le onde del laser approssimativamente parallele.

In virtù di queste proprietà la luce del laser è utilizzata in molte aree della moderna lavorazione dei materiali. L’intensità si mantiene per lungo tempo grazie alla coerenza e può essere direzionata ancora di più con l’ausilio di lenti. Il raggio laser incide sulla superficie del materiale, viene assorbito e quindi riscalda il materiale. Per questa generazione di calore il materiale può essere rimosso o evaporare completamente. Ciò permette di incidere, marcare o tagliare un’ampia gamma di materiali.

Tipologie di laser

  • Laser a gas
  • Laser chimici
  • Laser a coloranti organici
  • Laser a vapori metallici
  • Laser a stato solido
  • Laser a semiconduttori
  • Laser a elettroni liberi
  • Laser “simil-nichel” al samario
  • Laser Raman
  • Laser a pompaggio atomico

Applicazioni

Il laser viene utilizzato da numerose branche della medicina (Urologia, Dermatologia, Oculistica, Medicina Estetica, eccetera) per risolvere difetti come i tumori cutanei, benigni o maligni, la cataratta e le vene varicose o per rimuovere i tatuaggi. In medicina sono attualmente disponibili molti tipi di laser, ognuno con una propria lunghezza d’onda e con delle caratteristiche specifiche a seconda della finalità per cui viene utilizzato. Il vantaggio di questa differenza risiede nel fatto che, scegliendo il laser più indicato ad ogni tipo di trattamento, non vengono danneggiati i tessuti o la cute da trattare.