I laser ad anidride carbonica (CO2) sono uno dei primi e più diffusi tipi di laser a gas. I laser a gas utilizzano una corrente elettrica scaricata attraverso un gas per emettere una luce coerente. La luce laser ha un alto grado di coerenza temporale e spaziale che non può essere raggiunto in nessun altro modo.
Un laser ad anidride carbonica produce una luce infrarossa. È il laser a onda continua più potente e uno dei laser più efficienti disponibili. I laser ad anidride carbonica utilizzano uno scarico raffreddato ad aria o ad acqua, che di solito è costituito da anidride carbonica, azoto, idrogeno ed elio. Come tutti i laser, i laser ad anidride carbonica si basano sull’inversione della popolazione per funzionare. Ciò si verifica quando un sistema di atomi o molecole ha più membri in uno stato eccitato.
Per la costruzione dei laser ad anidride carbonica sono necessari materiali speciali, poiché operano nello spettro infrarosso. Specchi, finestre e lenti vengono utilizzati per mettere a fuoco e amplificare la luce. Gli specchi sono argentati e le finestre e le lenti sono in germanio. Per applicazioni ad alta potenza, gli specchi sono realizzati in oro e vengono utilizzate finestre e lenti in seleniuro di zinco.
Nella loro forma base, i laser ad anidride carbonica hanno una scarica di gas con un riflettore totale a un’estremità dell’unità. All’estremità dell’uscita c’è un accoppiatore di uscita riflettente. Di solito, l’accoppiatore di uscita è uno specchio di seleniuro di zinco.
I laser ad anidride carbonica sono in grado di produrre un’elevata potenza ma hanno un costo ragionevole, rispetto ad altri tipi di laser. Per questo motivo, i laser CO2 sono popolari per applicazioni industriali come il taglio, la saldatura e l’incisione. I laser a CO2 sono utili anche per realizzare dispositivi dal comune poli di plastica, perché assorbe la luce infrarossa.
Un’altra applicazione principale per i laser ad anidride carbonica è nelle procedure chirurgiche. La maggior parte dei tessuti biologici è costituita da acqua. L’acqua assorbe bene questa frequenza della luce. Alcuni esempi di usi medici sono la chirurgia laser, la dermoabrasione e il laser resurfacing. Il resurfacing laser è comunemente noto come lifting laser, in cui la pelle viene bruciata per promuovere la formazione di collagene.
I laser ad anidride carbonica sono usati per trattare alcune condizioni della pelle. In questa applicazione, i laser rimuovono protuberanze, poduli e altre formazioni cutanee che potrebbero essere indesiderabili. Sono state testate alcune applicazioni chirurgiche radicali e all’avanguardia, come l’utilizzo di laser C02 per saldare il tessuto umano, eliminando così la necessità delle suture tradizionali.
Il resurfacing laser è utilizzato anche in oftalmologia. La lente dell’occhio umano può essere riemersa per correggere la visione. La procedura potrebbe anche essere utilizzata per trattare alcuni tipi di malattie che colpiscono gli occhi.