小憋小知識

LASER(雷射), 其實是個英文的縮寫, 原本的單字是: Light Amplification by StimulatedEmission of Radiation, 英翻中, 就是"經由幅射放大的光", 所以台灣稱為"雷射"是直接音譯, 而中國大陸稱為"激光", 則算是義譯。

高中讀自然組的朋友, 應該多少還記得, 我們的原子的模型是長這個樣子:

今天, 當有一個外來的光能(波)去激發它時, 會造電子極性震盪, 在模型上就是低能階的電子, 會吸能而往高能階的位置跳躍, 如圖示:

但是, 由於被激化後的電子是不穩定的, 它會再落回原本的能階上, 此時, 就會發出這個能階落差的光波出去。

由於每個被激化的物質其能階是固定的, 這也是為什麼大部份的雷射機器, 一台就是只有一個波長的原因(例如: 銣雅各雷射就是1064nm波長的光波)。

原子的觀念有了, 讓我們再來看看雷射的機械結構, 

嗯.....有點複雜, 讓我們簡化一下:

簡單的說, 就是一個晶體(介質)(像Nd-Yag雷射, 這個晶體就是放Nd-Yag), 受到外來光源的刺激後, 裡面的原子就會產生剛才說的能階反應, 而晶體的雙側會有兩面鏡子, 一面是全反射鏡(後鏡), 另一面是半反射鏡(前鏡), 當雷射光被激發出來的時候, 會先打到鏡子, 再反射出去, 由於兩面都是鏡子, 光能就會在裡面不斷地反彈, 累積能量, 一直到能量超過半反射鏡的閾值時, 就會穿出半反射鏡, 就是我們所看到機器打出雷射的樣子。

大家可以參考這個動畫, 就比較能理解它的原理了:

這樣, 是不是比較了解了呢？

固體雷射, 基本上的原理就是大同小異, 端看那個晶體放的是什麼, 就會稱呼它是某某雷射。例如晶體是紅寶石, 就稱做紅寶石雷射, 如果是紫翠玉(Alexandrite)就稱為紫翠玉雷射(音譯為亞歷山大雷射), 而裡面放的是銣雅各, 就是稱為"銣雅各雷射"囉！

所謂的"淨膚雷射", 其實就是銣雅各雷射, 以低能量, 做全臉地毯式均勻的掃描。

至於什麼是"銣雅各Nd-yag"呢？

這個晶體是長這個樣子:

銣雅各Nd-Yag的全名是: ︰Neodymium doped : Yttrium Aluminum Garnet

中文是稱為: 參銣 : 釔鋁石榴石, 而"雅各"其實只是縮寫YAG的音譯, 所以有的人寫成有金字邊的"雅鉻"是個常見的錯誤, 因為它並不含有"鉻(Cr)"這個原素在裡面。

銣雅各Nd-Yag晶體被激發出的光的波長, 是1064nm, 也就是我們所用的"淨膚雷射"的波長囉！

但是, 有在打雷射的人, 常聽到診所將"淨膚雷射"和"銣雅各雷射"分開來講, 

淨膚雷射打了只會紅, 不會有脫皮結痂的現象, 

但是"銣雅各雷射"打了卻會有脫皮結痂的現象, 這是為什麼呢？？

其實, 並不是說打"銣雅各雷射"時, 把能量開強一點, 而打"淨膚雷射"時把能量開小一點, 

而是因為俗稱打"銣雅各雷射"時, 是採用"倍頻-銣雅各雷射", 也就是將原本1064nm波長的雷射, 經由KTP倍頻後, 變成532nm的雷射, 

而532nm的雷射打在皮膚上, 和1064nm的雷射的反應就完全不同了。

532nm的雷射會形成皮膚的結痂脫皮的過程, 而1064nm就只會有紅腫的現象。

有人可能會想問, 那...什麼又叫做KTP倍頻？

KTP是磷酸鈦氧鉀（KTiOPO4）的縮寫, 這是一種所謂非線性光學晶體, 所以當一個高能量的光射入這個晶體中, 會產生一種諧波現象, 讓光波的頻率成倍數的變化。所以, 當1064nm波長的光射入後, 就變成了532nm的光囉(頻率加倍, 波長減半)。長這個樣子:

這時候, 讓我們再回顧一下皮膚對光波的吸收圖:

就可以知道, 其實一台有倍頻功能的淨膚雷射, 是可以有兩個不同的波長, 所以在功能上就更為全面囉！

另外, 如果操作過淨膚雷射機器的人(醫師, 或是雷射公司的技術指導員), 應該會發現淨膚雷射將雷射手把和皮膚的距離改變時, 能量也會跟著有改變(大部份的人應該是發現拿遠一點, 能量會變強), 這又是為什麼呢？

那是因為Nd-Yag雷射對玻璃也有很好的穿透力, 所以機器可以利用一些透鏡來改變雷射的光點大小和能量。有點像是小時候在陽光下, 用放大鏡聚焦去燒葉子的原理。

圖示就像是這樣:

理論上來說, 雷射施打在皮膚的位置, 最中心的地方, 能量會最高, 而遠離中心點的地方, 能量會較低, 

這就是所謂的"高斯分佈(Gaussian distribution)", 

以能量圖來看, 就是像這樣:

但這在施打淨膚雷射時, 我們並不想要這個現象, 因為會變成非常不均勻的情況:

我們希望是"均勻"的能量, 平均施打在臉上時, 才不會這樣一點一點的, 

所以, 後來就又發展出所謂的"平頂光(flat top)"系統, 將原本的高斯分佈, 利用一些技術(各家廠商不同), 將能量變得是均勻的:

如此一來, 在施打時, 整個光點的能量才會一致, 不會有中心點能量特別高, 而邊緣能量太低的問題。

能看到這裡的人, 應該是真的對它有興趣的, 如果有相關的問題, 或是內容有什麼錯誤的, 都歡迎留言指教^^

也歡迎參考舊作: 醫美商業名詞與醫學名詞比對表 

本文作者為 台中市 大容診所 張健淵醫師 轉載請註明出處, 謝謝！