Kennen Sie die Unterschiede zwischen Nanosekunden-, Pikosekunden- und Femtosekundenlasern?

Die Lasertechnologie hat sich in den letzten Jahrzehnten rasant weiterentwickelt. Vom Nanosekundenlaser über den Pikosekundenlaser bis hin zum Femtosekundenlaser findet sie zunehmend Anwendung in der industriellen Fertigung und bietet Lösungen für alle Lebensbereiche. Doch wie viel wissen Sie über diese drei Lasertypen? Finden wir es gemeinsam heraus:

Definitionen von Nanosekunden-, Pikosekunden- und Femtosekundenlasern

Nanosekundenlaser wurden Ende der 1990er-Jahre erstmals industriell eingesetzt, zunächst als diodengepumpte Festkörperlaser (DPSS). Die ersten dieser Laser wiesen jedoch eine geringe Ausgangsleistung von wenigen Watt und eine Wellenlänge von 355 nm auf. Mit der Zeit hat sich der Markt für Nanosekundenlaser weiterentwickelt, und die meisten Laser erreichen heute Pulsdauern im Bereich von zehn bis hundert Nanosekunden.

Pikosekundenlaser sind Laser mit extrem kurzen Pulsdauern, die Pulse im Pikosekundenbereich emittieren. Diese Laser zeichnen sich durch extrem kurze Pulsdauern, einstellbare Wiederholfrequenzen und hohe Pulsenergien aus und eignen sich ideal für Anwendungen in der Biomedizin, der optischen parametrischen Oszillation und der biologischen Mikroskopie. In modernen Systemen zur biologischen Bildgebung und Analyse haben sich Pikosekundenlaser zu immer wichtigeren Werkzeugen entwickelt.

Der Femtosekundenlaser ist ein Laser mit extrem kurzen Pulsen von unglaublich hoher Intensität, gemessen in Femtosekunden. Diese fortschrittliche Technologie eröffnet der Menschheit beispiellose neue experimentelle Möglichkeiten und findet vielfältige Anwendung. Die Nutzung eines ultrastarken, kurzgepulsten Femtosekundenlasers ist besonders vorteilhaft für die Detektion verschiedener chemischer Reaktionen, darunter Bindungsspaltung, Bindungsneubildung, Protonen- und Elektronentransfer, Isomerisierung von Verbindungen, Moleküldissoziation, Geschwindigkeit, Winkel und Zustandsverteilung von Reaktionszwischenprodukten und Endprodukten, chemische Reaktionen in Lösungen und der Einfluss von Lösungsmitteln sowie der Einfluss von Molekülschwingungen und -rotationen auf chemische Reaktionen.

Zeiteinheiten für Nanosekunden, Pikosekunden und Femtosekunden

1 ns (Nanosekunde) = 0,0000000001 Sekunden = 10⁻⁹ Sekunden

1 ps (Pikosekunde) = 0,0000000000001 Sekunden = 10⁻¹² Sekunden

1 fs (Femtosekunde) = 0,000000000000001 Sekunden = 10⁻¹⁵ Sekunden

Die auf dem Markt erhältlichen Nanosekunden-, Pikosekunden- und Femtosekundenlaser-Bearbeitungsanlagen werden nach ihrer Pulsdauer benannt. Weitere Faktoren wie Einzelpulsenergie, Pulsdauer, Pulsfrequenz und Pulsspitzenleistung spielen ebenfalls eine Rolle bei der Auswahl der geeigneten Anlage für die Bearbeitung verschiedener Materialien. Je kürzer die Pulsdauer, desto geringer die Belastung der Materialoberfläche und desto besser das Bearbeitungsergebnis.

Medizinische Anwendungen von Pikosekunden-, Femtosekunden- und Nanosekundenlasern

Nanosekundenlaser erhitzen und zerstören gezielt Melanin in der Haut. Dieses wird anschließend von den Zellen abgebaut, wodurch Pigmentflecken verblassen. Diese Methode wird häufig zur Behandlung von Pigmentstörungen eingesetzt. Pikosekundenlaser arbeiten mit hoher Geschwindigkeit und zersetzen Melaninpartikel, ohne die umliegende Haut zu schädigen. Sie eignen sich zur effektiven Behandlung von Pigmenterkrankungen wie dem Naevus Ota und dem braun-cyanen Naevus. Femtosekundenlaser arbeiten mit Laserpulsen, die blitzartig hohe Energie abgeben und sich daher hervorragend zur Behandlung von Kurzsichtigkeit eignen.

Kühlsystem für Pikosekunden-, Femtosekunden- und Nanosekundenlaser

Unabhängig davon, ob es sich um einen Nanosekunden-, Pikosekunden- oder Femtosekundenlaser handelt, ist es notwendig, den normalen Betrieb des Laserkopfes sicherzustellen und das Gerät mit einem zu koppeln. Laserkühler Je präziser die Laseranlage, desto höher die Genauigkeit der Temperaturregelung. Der ultraschnelle Laserkühler TEYU zeichnet sich durch eine Temperaturstabilität von ±0,1 °C und schnelle Kühlung aus. Dies gewährleistet einen Betrieb des Lasers bei konstanter Temperatur und eine stabile Strahlleistung, wodurch die Lebensdauer des Lasers verlängert wird.TEYU ultraschnelle Laserkühler sind für alle drei Arten von Lasergeräten geeignet.