Rayo lserEl rayo lser es un sistema de amplificacin de la luz que produce rayos coincidentes de enorme intensidad, los cuales presentan ondas de igual frecuencia que siempre estn en fase.Como este rayo producido es coincidente, puede ser utilizado para llevar cualquier tipo de seal, ya sea msica (como en los discos compactos), voz humana, una imagen de televisin, etc.Todo se remonta a 1917, cuando Albert Einstein descubri que si se estimulaban los tomos de una sustancia, estos podan emitir una luz con igual longitud de onda.Este proceso se conoce tambin como emisin estimulada. Sin embargo para tener una plataforma capaz de producir un lser se requiere amplificar esa emisin estimulada.La palabra LASER es la sigla (en ingles): Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que traducido al espaol es: amplificacin de la luz por emisin estimulada de radiacin.En el ao 1958, los fsicos A. Schawlow y C. Hard Townes describieron los principios del funcionamiento del lser y dos aos ms tarde, el estadounidense Theodore Maiman concret el primer proceso lser con un cristal de rub.Produccin del rayo lserSe requiere un barra de rub (posee en su interior tomos de cromo dispersos como impurezas), en ambos extremos debe tener superficies espejadas de las cuales una refleja el 100% de los rayos y las otra aproximadamente 95% llamada superficie semirreflectante.La barra de rub es estimulada por fotones generados por el destello de una lmpara o tubo fluorescente con caractersticas determinadas.El rub libera fotones monocromticos para descargar la energa acumulada, un foton estimula la formacin de otro idntico, producindose el fenmeno de clonacin de los mismos.Cuando estos fotones que se desplazan entre las dos superficies reflectantes superan una determinada cantidad de energa, son liberados a travs de la superficie semirreflectante generando el rayo.Se libera un rayo lser que tiene como caracterstica el ser coherente y compuesto por luz monocromtica (una sola longitud de onda).PropiedadesLa radiacin lser se caracteriza por una serie de propiedades, diferentes de cualquier otra fuente de radiacin electromagntica, como son:Monocromaticidad:emite una radiacin electromagntica de una sola longitud de onda, en oposicin a las fuentes convencionales como las lmparas incandescentes (bombillas comunes) que emiten en un rango ms amplio, entre el visible y el infrarrojo, de ah que desprendan calor. La longitud de onda, en el rango del espectro electromagntico de la luz visible, se identifica por los diferentes colores (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta), estando la luz blanca compuesta por todos ellos. Esto se observa fcilmente al hacer pasar un haz de luz blanca a travs de un prisma.Coherencia espacial o direccionabilidad:la radiacin lser tiene una divergencia muy pequea, es decir, puede ser proyectado a largas distancias sin que el haz se abra o disemine la misma cantidad de energa en un rea mayor. Esta propiedad se utiliz para calcular la longitud entre la Tierra y la Luna, al enviar un haz lser hacia la Luna, donde rebot sobre un pequeo espejo situado en su superficie, y ste fue medido en la Tierra por un telescopio.Coherencia temporal:La luz lser se transmite de modo paralelo en una nica direccin debido a su naturaleza de radiacin estimulada, al estar constituido el haz lser con rayos de la misma fase, frecuencia y amplitud.Tipos de LserExisten numerosos tipos de lser que se pueden clasificar de muy diversas formas siendo la ms comn la que se refiere a su medio activo o conjunto de tomos o molculas que pueden excitarse de manera que se crea una situacin de inversin de poblacin obtenindose radiacin electromagntica mediante emisin estimulada. Este medio puede encontrarse en cualquier estado de la materia: slido, lquido, gas o plasma.El primer lser fue desarrollado por Maiman en 1960 utilizando como medio activo un cristal cilndrico de rub. El lser de gas de CO2, que emite en el rango del infrarrojo, es capaz de proporcionar grandes potencias y presenta un gran rendimiento, por ello es el ms usado.ste tipo de lser es utilizado en numerosas y diversas aplicaciones, como por ejemplo en la manufactura industrial, comunicaciones, soldadura y cortado de acero, entre otras.Los lser de In Argon y Krypton son utilizados en las discotecas ya que emiten en el rango del espectro visible.El lser Nd:YAG pertenece al grupo de los lser de estado slido y emite tambin en el rango del infrarrojo, siendo ampliamente empleado como en el tratamiento oftalmolgico de las cataratas, en medicina esttica o en procesos industriales, como tratamientos de superficie y mecanizados.Los lser de diodo estn construidos con materiales semiconductores son cada vez ms utilizados debido a sus ventajosas caractersticas, como un menor tamao y elevadas potencias de trabajo. Sin embargo la calidad de salida del haz es menor que con lser.AplicacionesLa medicin de distancias con alta velocidad y precisin fue una aplicacin militar inmediata despus de que se inventara el lser, para el lanzamiento de artillera o para el clculo de la distancia entre la Luna y la tierra (384.403 km.), con una exactitud de tan slo 1 milmetro. Tambin es utilizado en el seguimiento de un blanco en movimiento al viajar el haz a la velocidad de la luz.Aplicaciones ms cotidianas de los sistemas lser son, por ejemplo, el lector del cdigo de barras, el almacenamiento ptico y la lectura de informacin digital en discos compactos (CD) o en discos verstiles digitales (DVD), que se diferencia en que stos ltimos utilizan una longitud de onda ms corta (emplean lser azul en vez de rojo). Otra de las aplicaciones son las fotocopiadoras e impresoras lser, o las comunicaciones mediante fibra ptica.Las aplicaciones para un fututo prximo son los ordenadores cunticos u pticos que sern capaces de procesar la informacin a la velocidad de la luz al ir los impulsos elctricos por pulsos de luz proporcionados por sistemas lser. La fusin por confinamiento inercial es la aplicacin ms deseada ya que permitira el desarrollo de la fusin nuclear del hidrgeno de una forma controlada, permitiendo la obtencin de una elevadsima cantidad de energa. Dicho proceso se produce en el Sol y se obtuvo, aunque no de una forma controlada, en 1952, con la bomba atmica de hidrgeno.En la holografa, las ondas se solapan en el espacio o se combinan para anularse (interferencia destructiva) o para sumarse (interferencia constructiva) segn la relacin entre sus fases. Debido a la relacin especial entre los fotones del haz del lser, estos rayos son considerados el mejor ejemplo conocido de efectos de interferencia representados en los interfermetros y hologramas. La holografa es utilizada para proporcionar imgenes en tres dimensiones. Tambin es utilizada como sistema de seguridad en las tarjetas de crdito.Dentro del procesado de materiales, el lser es utilizado en todas las ramas (corte, soldadura, marcado microscpico, etc.) al poder ser empleados en casi todos los materiales y tener una muy buena respuesta en el resultado.Las ventajas de los rayos lser en MedicinaUna operacin con rayos lser toma en realidad slo fracciones de segundos.El paciente nicamente experimenta alguna sensacin extraa que nunca llega a describir como dolorosa; por ello es que no necesita de ninguna anestesia en estos casos.Otra ventaja es que no se produce sangramiento alguno, ya que el lser provoca la coagulacin instantnea del rea sobre la cual se est actuando, lo cual evita totalmente el riesgo de que se presenten hemorragias, por pequeas que estas puedan ser.Como no se emplean instrumentos quirrgicos en este tipo de operacin, las personas que son especialmente impresionables con los instrumentos mdicos, no se asustan; los cordones de fibra ptica penden de la mquina la cual es manipulada por un operador. Estos cordones vienen ya dirigidos a la lesin que debe ser tratada. El individuo aprensivo, por lo tanto, apenas percibe los elementos que puedan intimidarlo.Puesto que todo el proceso se realiza sin la necesidad de recurrir a la anestesia, ni se presentan los dolores postoperatorios, caractersticos de las intervenciones quirrgicas tradicionales, tampoco hay necesidad de medicacin. Por eso casi nunca se requiere la hospitalizacin, que en todo caso sera muy breve; en la gran generalidad de los casos, el paciente puede reanudar de inmediato sus actividades habituales.Es muy importante saber que hoy ya se puede contar con estos nuevos procedimientos tecnolgicos en el campo de la Ciruga, sobre todo en aquellas reas tan delicadas y peligrosas de manipulacin, como son el cerebro y la mdula espinal. Tambin es alentado saber que por medio del rayo lser se pueden corregir defectos visuales con los cuales antes estbamos condenados a vivir. Finalmente, las personas preocupadas por proyectar siempre una buena apariencia fsica, tienen que sentirse muy complacidas al saber que con el rayo lser sed pueden eliminar muchos defectos de la piel y que esas operaciones no dejan, a su vez, ni huellas ni cicatrices. Y todo eso, sin dolor y sin las molestias postoperatorias de unos das en el hospital.De acuerdo con la intensidad de su luz, existen cuatro tipos diferentes de rayos lserEl medio, que se emplea para producir efectos antiinflamatorios y analgsicos.El quirrgico (o rayo lser caliente), que se utiliza en ciruga microscpica, coagulando y vaporizando los tejidos enfermos que se desean eliminar, tambin puede servir como bistur o como una especie de soldador para unir los tejidos lesionados.El diagnosticador, que se emplea para reconocimientos mdicos y estudios celulares de orden cualitativo y cuantitativo. Este tipo de rayo lser es muy til para detectar tumores mientras que los mismo se hallan en las fases iniciales de su desarrollo.El comunicador, que est en proceso de perfeccionamiento en estos momentos, y que servir en el futuro para alcanzar a pacientes que se hallan a muchsimos kilmetros de distancia de las bases mdicas donde se encuentra instalado el rayo lser.Los tratamientos con rayos lser de baja intensidad se emplean para estimular los tejidos y disminuir el dolor y la inflamacin de las zonas afectadas.Tambin son efectivos al mejorar el flujo de la sangre y de los lquidos linfticos.Reducen la produccin de prostaglandinas (sustancias similares a las hormonas), las cuales promueven la inflamacin y causan dolor.Los rayos lser de baja intensidad son empleados en el tratamiento de los desgarramientos de msculos, afecciones de los ligamentos e inflamaciones de los tendones y las articulaciones.Los rayos lser de alta intensidad destruyen las clulas directamente en el punto donde incide el rayo, dejando intactas las clulas alrededor de esta rea. Este es uno de los motivos por los que son tan empleados en el tratamiento de algunos tipos de tumoraciones.Asimismo, el rayo corta a travs del tejido y, simultneamente, produce la coagulacin de la sangre, lo cual lo convierte tambin en un instrumento de ciruga sumamente efectivo.Usos en la medicinaEl empleo de los rayos lser tambin es muy til en el tratamiento de la retinopata causada por la diabetes (para evitar el sangramiento de vasos sanguneos anormales), para prevenir y tratar el desprendimiento de la retina (al sellar pequeas reas de desgarramiento), y para destruir los tumores pequeos que puedan desarrollarse en la retina.Igualmente, el rayo lser se emplea para restaurar la visin, cuando la misma se vuelve opaca despus de la ciruga de cataratas.Muchas veces los rayos lser son empleados para quitar la obstruccin de las trompas de Falopio, eliminando el tejido de cicatriz que se forma despus de una situacin de infeccin o de esterilizacin.Tambin son empleados para destruir las clulas anormales del cuello uterino.Los rayos lser son empleados comnmente para eliminar pequeas marcas de nacimiento e inclusive tatuajes; los resultados en este sentido pueden variar, pero son efectivos en la gran mayora de los casos.Los tumores de la laringe, en su fases preliminares ,, pueden ser eliminados con xito mediante los rayos lser, sin que se daen las cuerdas vocales.Desde luego, en la actualidad se consideran muchas otras aplicaciones para los rayos lser, y entre sus usos est la eliminacin de la placa que causa la ateroesclerosis en las arterias. La desintegracin de clculos de las vas urinarias. Y en un futuro, para eliminar tumoraciones que sean inaccesibles en el interior del cerebro y de la mdula espinal