Физика лазера, как взаимосвязаны мощность, длительность импульса и флюенс, почему все характеристики важны.

Для начала разберемся с основными параметрами лазерного излучения. 

Длина Волны

Длина волны влияет на глубину проникновения излучения в биологическую ткань и на характер его взаимодействия с тканью. От длины волны зависит, какая структура ткани будет разрушена. Для излучения с длиной волны 808 нм целевой структурой является меланин, который содержится в волосе. Воздействие на меланин обеспечивает разрушение волоса и эффект лазерной эпиляции.

Мощность (Р, Вт)

Мощность излучения непосредственно влияет на эффективность процедур. Чем больше мощность, тем эффективней процедура лазерного удаления волос. Импульсная мощность определяется как отношение энергии импульса (Е, Дж) к длительности импульса (t, c). Например, 1 Вт означает, что 1 Дж энергии излучается за 1 с. Чем больше мощность, тем большая энергия излучается за фиксированный промежуток времени.

Энергия импульса (Е, Дж) и Плотность энергии (𝑊_𝐸, Дж/см²)

Для проведения эффективных процедур важна не просто энергия импульса, а именно плотность энергии (флюенс). Плотность энергии – это количество энергии (Дж), приходящееся на единицу площади (см²). Чем выше плотность энергии, тем выше эффективность процедур. При этом и размер окна влияет на эффективность эпиляции. Больший размер окна приводит к увеличению эффективности, поскольку обеспечивает большую глубину проникновения излучения в ткани.

Таким образом, для повышения эффективности процедуры необходимо выбирать приборы с большим размером окна и высокой энергией/мощностью в импульсе (для обеспечения необходимой плотности энергии при большом окне).

Длительность импульса (t, с)

Длительность импульса так же влияет на эффективность процедур.

Длительность импульса должна выбираться сравнимой с временем термической релаксации (TRT) целевой структуры, т.к. в этом случае достигается максимально эффективный объемный нагрев целевой структуры. В случае лазерной эпиляции – это волосяной фолликул (TRT=10-50 мс) и ствол волоса (TRT=3-5 мс). В лазерных системах Magic установлена подходящая длительность импульса, которая не перегревает ткани.

Время тепловой релаксации волосяного фолликула от 10 до 50 мс, соответственно длительность импульса должна быть в этом же диапазоне.

Связь параметров лазерного излучения

Мощность аппарата можно проверить и рассчитать, объединив 2 формулы. Рассмотрим примеры подробнее. 

Проверка соответствия мощности аппаратов бренда Magic

Проверим соответствие заявленной мощности аппарата, используя следующие данные:

Плотность энергии (флюенс) – для расчетов возьмем 40 Дж/см², площадь пятна (размер окна манипулы из характеристик аппарата), длительность импульса (находится в доступе на сайте).

Magic Lite 600 Вт

Magic One 4000 Вт 

Проверка соответствия мощности аппаратов другого производителя

Заявленная мощность аппарата 4000 Вт

Пример показывает, что на высоких показателях плотности энергии (флюенса) аппарат не демонстрирует заявленную мощность, хотя производитель утверждает, что процедура эффективна на параметре выше 200 Дж. Но нужен бы был настолько высокий флюенс, если бы мощность аппарата соответствовала 4000 вт? Конечно нет!

Заключение

Важно соотношение именно трех параметров:

• флюенса
• длительности импульса
• размера окна

Так как многие производители заявляют короткую длительность импульса на низком флюенсе, но с повышением флюенса происходит увеличение длительности импульса и аппарат уже не поддерживает заявленную мощность, а значит и эффективность проводимых процедур снижается. Требуется постоянное повышение энергии- из-за этого в настройках параметров могут фигурировать значения флюенса 100 и выше.