與其它分子激光器一樣，CO2激光器工作原理其受激發(fā)射過程也較復(fù)雜。分子有三種不同的運動，即分子里電子的運動，其運動決定了分子的電子能態(tài)；二是分子里的原子振動，即分子里原子圍繞其平衡位置不停地作周期性振動——并決定于分子的振動能態(tài)；三是分子轉(zhuǎn)動，即分子為一整體在空間連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，分子的這種運動決定了分子的轉(zhuǎn)動能態(tài)。分子運動極其復(fù)雜，因而能級也很復(fù)雜。

CO?激光器的工作原理

　　CO?分子為線性對稱分子，兩個氧原子分別在碳原子的兩側(cè)，所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始終運動著，要繞其平衡位置不停地振動。根據(jù)分子振動理論，CO?有三種不同的振動方式：①二個氧原子沿分子軸，向相反方向振動，即兩個氧在振動中同時達到振動的最大值和平衡值，而此時分子中的碳原子靜止不動，因而其振動被叫做對稱振動。②兩個氧原子在垂直于分子軸的方向振動，且振動方向相同，而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動。由于三個原子的振動是同步的，又稱為變形振動。③三個原子沿對稱軸振動，其中碳原子的振動方向與兩個氧原子相反，又叫反對稱振動能。在這三種不同的振動方式中，確定了有不同組別的能級。

CO?激光器的激發(fā)過程

　　CO2激光器中，主要的工作物質(zhì)由CO?，氮氣，氦氣三種氣體組成。其中CO?是產(chǎn)生激光輻射的氣體、氮氣及氦氣為輔助性氣體。加入其中的氦，可以加速010能級熱弛預(yù)過程，因此有利于激光能級100及020的抽空。氮氣加入主要在CO?激光器中起能量傳遞作用，為CO?激光上能級粒子數(shù)的積累與大功率高效率的激光輸出起到強有力的作用。 CO?分子激光躍遷能級圖 CO?激光器的激發(fā)條件：放電管中，通常輸入幾十mA或幾百mA的直流電流。放電時，放電管中的混合氣體內(nèi)的氮分子由于受到電子的撞擊而被激發(fā)起來。這時受到激發(fā)的氮分子便和CO?分子發(fā)生碰撞，N2分子把自己的能量傳遞給CO2分子，CO?分子從低能級躍遷到高能級上形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)發(fā)出激光。

CO?激光器的結(jié)構(gòu)

CO?激光管
是激光機中最關(guān)鍵的部件。常用硬質(zhì)玻璃制成，一般采用層套筒式結(jié)構(gòu)。最里面一層是放電管，第2層為水冷套管，最外一層為儲氣管。二氧化碳激光器放電管直徑比He-Ne激光管粗。放電管的粗細一般來說對輸出功率沒有影響，主要考慮到光斑大小所引起的衍射效應(yīng)，應(yīng)根據(jù)管長而定。管長的粗一點，管短的細一點。放電管長度與輸出功率成正比。在一定的長度范圍內(nèi)，每米放電管長度輸出的功率隨總長度而增加。加水冷套的目的是冷卻工作氣體，使輸出功率穩(wěn)定。放電管在兩端都與儲氣管連接，即儲氣管的一端有一小孔與放電管相通，另一端經(jīng)過螺旋形回氣管與放電管相通，這樣就可使氣體在放電管中與儲氣管中循環(huán)流動，放電管中的氣體隨時交換。
光學(xué)諧振腔
CO2激光器的諧振腔常用平凹腔，反射鏡用K8光學(xué)玻璃或光學(xué)石英，經(jīng)加工成大曲率半徑的凹面鏡，鏡面上鍍有高反射率的金屬膜——鍍金膜，在波長10.6μm處的反射率達98.8%，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。二氧化碳發(fā)出的光為紅外光。所以反射鏡需要應(yīng)用透紅外光的材料，因為普通光學(xué)玻璃對紅外光不透。就要求在全反射鏡的中心開一小孔。再密封上一塊能透過10.6μm激光的紅外材料，以封閉氣體。這就使諧振腔內(nèi)激光的一部分從這一小孔輸出腔外，形成一束激光。
電源及泵浦
封閉式CO2激光器的放電電流較小，采用冷電極，陰極用鉬片或鎳片做成圓筒狀。30～40mA的工作電流，陰極圓筒的面積500cm2，不致鏡片污染，在陰極與鏡片之間加一光欄。 泵浦采用連續(xù)直流電源激發(fā)。激勵CO2激光器直流電源原理，直流電壓為把市內(nèi)的交流電壓，用變壓器提升，經(jīng)高壓整流及高壓濾波獲得高壓電加在激光管上。

RFCO?激光器分類

　　（1）按輸出方式分
1）連續(xù)輸出；
2）脈沖輸出——調(diào)制頻率高達1MHz；
3）Q開關(guān)輸出——電光調(diào)Q與聲光調(diào)Q。
（2）按諧振腔的工作分
1）波導(dǎo)腔——孔徑D=1～3mm；
2）自由空間腔——孔徑D=4～6mm。#p#分頁標題#e#
（3）按激勵極性分
1）單相；
2）反相。
（4）按腔體結(jié)構(gòu)分
1）單腔；
2）多腔；
（a）折疊腔：V型——2折；Z型——3折；X型——4折。
（b）列陣腔：短肩列陣；交錯列陣。
（c）積木式：并聯(lián)—2腔；三角組聯(lián)—3腔。
3）大面積放電
（a）平板型，（b）同心環(huán)型。
（5）按均恒電感分布方式分
1）準電感諧振技術(shù)—用于低電容激光頭；
2）平行分布電感諧振技術(shù)—用于高電容激光
頭。
（6）按諧振腔材料分
1）陶瓷—金屬混合型；2）全陶瓷型；3）全金屬型。
（7）按冷卻方式分
1）空氣冷卻；2）水冷卻。
（8）按封裝方式分
1）封離型；2）流動型。
諧振腔的材料一般為：金屬—A1。陶瓷—BeO，BN、AIN、Al2O3等。
CO2激光治療外傷性面部瘢痕
瘢痕的綜合治療主要有8個方面的問題！
1、色素沉著的問題：對于這個問題可以選擇色素類的激光及強脈沖光來進行治療，或者是現(xiàn)在較流行的點陣激光也可以（只是要注意它只是用于陳舊性的瘢痕色素的問題起作用，對新鮮瘢痕不建議使用）。
在治療時應(yīng)該根據(jù)瘢痕表面的色素的深淺（指瘢痕表面色素細胞的多少以及色素所在瘢痕的層次的深淺）、形成色素的時間長短來選擇治療參數(shù)，特別是強脈沖光的參數(shù)設(shè)置上應(yīng)該選擇脈寬、波長較短有利于色素細胞吸收的治療參數(shù)，以免造成新的色素沉著，甚至新的瘢痕。
2、瘢痕表面凹凸不平的問題：針對這個問題的解決首選應(yīng)該是激光磨削。用于激光磨削的儀器目前有新型的超脈沖CO2激光和鉺激光，當然點陣激光嚴格來說也應(yīng)該屬于這一類激光，只是說相對而言它的損傷較小、恢復(fù)較快。
作用機理上新型高能超脈沖CO2激光和鉺激光它們采用高峰值短脈沖技術(shù)，能使激光在整個短脈沖期保持高峰值能量，可在瞬間準確地汽化瘢痕組織，且其作用于瘢痕組織的時間短于向周圍組織的熱弛豫時間，因此可最大限度地減少組織熱損傷這是從根本上不同于以往的普通CO2激光。超脈沖CO2激光和鉺激光對真皮的熱作用還能引起真皮膠原收縮、再生和重塑，從某種角度上說激光對瘢痕的磨削治療可以使瘢痕在創(chuàng)傷后會向更好的方向上發(fā)展。
3、瘢痕外傷性的問題：這主要是見于皮膚搽傷及煤炭等異物經(jīng)爆炸所形成的外傷性文身，針對這個問題主要是運用Q開關(guān)Nd:YAG激光來治療，病變位置比較深，病變體積較大的皮損可以配合超脈沖CO2激光及手術(shù)進行治療。激光治療原理同于色素激光對太田痣等的治療原理。
4、普通外科縫合后遺留的針眼瘢痕的問題：可以采用激光磨削的方式就可以完全解決了針眼的問題，至于中間瘢痕的問題要看情況有沒有必要手術(shù)了。對于新鮮的傷口建議盡快進行激光治療以及必要的NA物治療，讓針眼瘢痕消失在萌芽狀態(tài)。