Láser, las maravillas de un rayo

Posted at — Julio César Hernández Perera — septiembre 21st, 2010 — 15:12 under CIMEQ en la noticia

Por Míriam Zito

A casi un siglo del genial descubrimiento del efecto fotoeléctrico y de los principios de la mecánica cuántica formulados por Albert Einstein (1916), el láser sigue sorprendiendo por sus innumerables aplicaciones en la vida moderna.

Su nombre, del inglés Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiation (estimulación de luz por emisión estimulada de radiación), resume la emisión inducida o estimulada para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado, con tamaño, forma y pureza controlados.

Los preceptos del genial físico alemán dieron lugar no solo a distintas series de láseres, sino también a los máseres, aplicando la ley de radiación de Max Planck, basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación.

Pero no es hasta 1928 que Rudolf Landerbur obtiene en laboratorio la primera evidencia del fenómeno y solo después de la Segunda Guerra Mundial es demostrada definitivamente por Willis Eugene Lamb y R.C. Rutherford.

Construido por Tehodore Maiman, funciona el primer láser de rubí, resultado que en 1960 publica la revista Nature.

Dos años después, Robert Hall inventa el láser semiconductor, y en 1969 se recoge su primera aplicación industrial, al ser utilizado en las soldaduras de los elementos de chapa en la industria automotor.

En mayo de 1980, un grupo de físicos de la Universidad de Hull, liderado por Geoffret Prett, registra la primera emisión láser en el rango de los rayos X, y poco más tarde comienza a comercializarse el disco compacto, donde un haz láser de baja potencia puede leer los datos codificados en forma de pequeños orificios sobre un disco óptico con una cara reflectante.

La tecnología comienza a extenderse al almacenamiento masivo de datos y 14 años después, en 1994, se utiliza por primera vez en el Reino Unido Reino en cinemómetros para detectar conductores con exceso de velocidad, lo que propicia su expansión en todo el orbe.

Actualmente, existen láseres para manipular objetos muy pequeños, creados por expertos de la Universidad de St. Andrews, y científicos japoneses desarrollan otros del tamaño de un glóbulo rojo. En 2006 los chips láser de silicio invaden las redes de comunicaciones, haciéndolas mucho más rápidas y eficientes.

Hoy, los tipos de láser varían desde diodos microscópicos hasta los de cristales de neodimio con un tamaño similar al de un campo de fútbol, usados para la fusión de confinamiento inercial, y se aplican en la investigación sobre armas nucleares de destrucción masiva, entre otros experimentos físicos en los que se presenten altas densidades de energía.

SUS APLICACIONES NO SON UN LUJO EN CUBA

Con fines terapéuticos, los láseres comienzan a utilizarse en Cuba a fines de los años 70 y principios de los 80 del siglo anterior, en particular en hospitales militares, con equipos de procedencia soviética.

Por sus innegables beneficios en los servicios médicos a la población, bajo la tutoría de expertos de la Academia de Ciencias de Cuba y del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (ISPJAE), se prepara, en 1986, un programa nacional al que se incorporan varios colectivos con cierta experiencia en el uso y construcción de aparatos con láser.

En el primer trimestre de 1987 se emplea en el Centro de Investigaciones Médico Quirúrgicas (CIMEQ) el LASER-MED 1, primer aparato láser médico cubano, con láser de He-Ne de 2mW de potencia, destinado a laserpuntura y fisioterapia en pequeñas lesiones dermatológicas y estomatológicas.

Sus resultados abrieron el camino del perfeccionamiento tecnológico y un año más tarde se construye el FISSER 1, de mayor potencia, a lo que se suma la serie LASERMED, para uso estomatológico y después para fisioterapia general.

En 1989 se crea un aparato portátil, en forma de pistola, con diodo láser de GaAs, que emite un régimen de pulsos en la zona infrarroja cercana del espectro electromagnético (904 nm), y un año después se desarrollan tres soluciones básicas de la terapia Láser Blanda (TLB), que cubrían el espectro total de las técnicas más difundidas en la práctica médica internacional.

Actualmente, especialistas del Instituto de Materiales y Reactivos de la Universidad de La Habana (IMRE), del ISPJAE y del Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN), entre otros conjugan experiencias y trabajan de forma multidisciplinaria para continuar aportando equipos no solo para uso médico, sino útiles en la industria.

A modo de ejemplos, baste mencionar el desarrollo en el departamento de instrumentación óptica y láser en el CEADEN, del equipo de fisioterapia láser FISSER 21, el Densitómetro automático con láser (LDO2d) y los Polarímetros LASERPOL 4 y 101 M, y en el IMRE, la introducción de la lanceta láser para la extracción de sangre y un equipo de fototerapia destinado al tratamiento de inflamaciones, así como el liderazgo de ese Instituto en nanotecnología.

El LASERPOL-101M perteneciente a la familia de los polarímetros automáticos láser, posee un uso universal, siendo un equipo capaz de medir concentraciones de sustancias ópticamente activas utilizando los avances de la técnica láser, la magneto-óptica y la electrónica moderna. Dispone de una microcomputadora incorporada que lo convierte en un analizador láser el cual mide sin cálculos adicionales la concentración de diferentes sustancias a solicitud del usuario. Su diseño, así como su tamaño relativamente pequeño en comparación con otros polarímetros existentes en el mercado internacional, lo hacen a USTED poseedor de un equipo de alta precisión y fácil manejo para su traslado y ubicación. La alta sensibilidad de este instrumento lo hace ideal para la medición de bajas concentraciones.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

Fuente de luz: láser de He-Ne
Potencia del láser: 2mW
Longitud de onda: 632,8 nm

ESCALAS DE MEDICIÓN Y SU PRECISIÓN:

Escalas: Grados angulares (- 2,000; + 2,000); +/- 0,005°
Medición de concentración de glucosa: (0; 10 g / dl; +/- 0,02 g / dl
Sacarimétrica: (-105,0; + 105,0); +/-0,1 °Z
Mínimo de trasmisión de la sustancia: 10 %
Tiempo de medición: 6 s, 1s después de la primera medición.
Temperatura de operación: 15-30 °C
Alimentación: 220V +/-10 %
Consumo de potencia: 110 W
Tubo polarimétrico: Longitud máxima 100 mm
Peso: 20 kg
Dimensiones: 560 x 320 x 178 mm

APLICACIONES PRINCIPALES:

· Industria farmacéutica para el aseguramiento de la calidad de un número significativo de sustancias y productos como: glucosa, dextrana, manitol, gentamicina y otras.

· Industria azucarera y de perfumería para la medición de azúcares y aceites esenciales.

· Preparado para emplearse como detector de cromatografía líquida de baja presión.

· Los laboratorios clínicos para la medición de glucosa en orina, con ventajas significativas de ahorro de reactivos y tiempo con relación a la técnica fotométrica convencional.

Dispone de un portacubetas, una cubeta (50 mm) y salida mediante pantalla visualizada, impresor y conector RS232. Mediante el programa ADQUIPOL se conecta en línea con una computadora.

Los resultados son fruto del esfuerzo conjunto de investigadores físicos, médicos, ingenieros, constructores electrónicos y mecánicos; obreros de elevada calificación, montadores, torneros, fresadores, ajustadores mecánicos de taller y otros que han hecho posible llevar a la práctica social las maravillas del rayo láser.

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Fuente: EXCLUSIVO, 21/09/10

Tomado de Cubahora

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