什么是准分子激光及其产生原理

准分子的定义

准分子(excimer)是由Excited-Dimer两个词组成,意思是“被激发的二聚体”。

二聚体所包含的是惰性气体和卤素两种元素。

基态下的惰性气体原子,其电子壳层已被充满,从而保持其化学性能的稳定性。当这些稳定的原子受到激发,由于电子被激发到更高的轨道上而打破了最外层的满壳层电子分布,此时可以与其他原子形成寿命极短(10-13~10-8秒)的分子,这种处于激发态的不稳定分子结构称为准分子。

不同的惰性气体卤素的短暂结合的混合物在解离时会释放不同波长的准分子。主要有ArF(193nm)、KrF(248nm)、XeCl (308nm)、XeF (351nm)等。且前临床应用的准分子激光机主要是氩氟混合物(ArF)产生的193nm波长的超紫外冷激光

准分子

准分子激光的产生原理

准分子激光是指受激二聚体所产生的激光。

当惰性气体和卤素气体按一定比例和压力混合在一起时,在激励源的作用下使气体原子从基态跃迁到激发态,甚至被电离。

处于激发态的原子或离子很容易结合成分子,这种分子的寿命仅有几十个毫微秒

当激发态的分子数远多于基态分子数,就形成离子数反转

准分子从激发态跃迁回基态时,释放出光子,经谐振腔振荡发射出激光。

同时惰性气体和卤素气体从准分子状态迅速解离成2个原子

这些光子所释放出的光子能量是非常大的,它们作用于生物组织时发生光化学效应,使细胞组织汽化、分解,从而达到切削组织的目的,但对周围组织不产生影响。


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