1. СЛЕДЫ ОСТАЮТСЯ
Излучение лазера на гранате с неодимом невидимо для глаз. Куда идёт пучок невидимого излучения и как он расходится - непонятно. Для того, чтобы его всё-таки увидеть, используют визуализатор - таблетку белого вещества, смешанного с люминофором. Однако запечатлеть попадание импульса лазерного излучения можно и по-другому.
Используют листы засвеченной фотобумаги. Её даже не надо проявлять, достаточно просто развесить на свету, и через несколько часов она темнеет. Импульс лазерного излучения оставляет на такой бумаге ясно видимый отпечаток.
Лазер, сделанный для нас, оказался каким-то странным. Техническому заданию он соответствовал - энергия импульса на частоте 20 гц достаточна, расходимость излучения в норме. Только пятно в дальней зоне необычное - в центре керн, а вокруг - ореольчик. Странно, но в керне энергия большая и заданию соответствует.
Позвонили ребятам, которые лазер делали. Ну, что ж, сказали нам, такой лазер.
И мы подумали - ну, что ж. Однако поинтересовались - а что в ближней зоне, то есть непосредственно на выходе лазера?
Излучение с длиной волны 1.06 мкм невидимо для глаз, но на засвеченной фотографической бумаге от него остаются следы, для того фотобумага и используется.
Лазер частотный, потому проводим листом бумаги быстро, получаем ряд ожогов и смотрим на них. Смотрим и видим...
Вы представляете себе, как выглядят папиллярные узоры? Вот их мы и видим. Вместо ожидаемых ровных кружков. Неужели лазерный кристалл настолько неоднороден?
Поудивлялись, позвали ребят, которые лазер делали. Они посмотрели на папиллярные узоры и сказали - это не кристалл, это у нас сборщик такой. Он недавно работает - тренируется на сборке лазеров. Видимо по нечаянности пальцем поверхности затвора коснулся, а затвор-то гигроскопичен, вот поэтому такие следы и получаются.
А нельзя ли, говорим, чтобы он тренировался на чём-нибудь другом, а не на нашем затворе? Нельзя, отвечают, нужно смену растить.
Но лазер нам перебрали.
2. БОЛЬШАЯ КРАСНАЯ КНОПКА
Большая красная кнопка нужна, чтобы экстренно отключить лазерный аппарат. Вдруг, во время лазерной процедуры лазер будет выделывать что-нибудь непредусмотренное - загорится, взорвётся, из системы охлаждения потечёт вода, или пациенту просто плохо станет. Тогда маленькая кнопочка с надписью "выкл" не годится, нужна большая красная кнопка, находящаяся под рукой врача на самом видном месте.
Была такая кнопка и на нашем офтальмологическом аппарате.
Наша большая группа, во главе с начальником лаборатории Борисом Николаевичом, находилась в командировке в городе Ульяновске на приёмо-сдаточных испытаниях. Не всё сразу ладилось. Жили мы в гостинице Венец, и в воскресенье Толя, наш электронщик, идеолог установки в её электрической части, колдовал над платами, заменяя элементы и проверяя их работу.
На понедельник намечались предварительные испытания, а в предыдущий рабочий день Борис Николаевич выключил установку не штатно, а нажав большую красную копку. Не знаю уж почему, рука сама видно потянулась. В принципе это было хорошо - этим он нас как бы предупредил о последствиях.
А какие могли быть последствия - большая красная кнопка сразу снимает все напряжения со схем. И установка - молчок. Не работает больше. Пока её снова не включишь.
Так мы думали.
Но мы ошибались. Борис Николаевич выключил установку не штатно, а нажав большую красную копку, и из стойки питания повалил дым. В воскресенье Толя выяснил, что на платах много что сгорело, и объяснил - почему.
Низковольтное, управляющее схемами напряжение упало сразу, а заряд на высоковольтных конденсаторах сохранялся чуть дольше. Неуправляемые транзисторы закоротились и благополучно сгорели. "Ничего, я всё исправлю, только долго паять придётся. А с большой красной кнопкой мы после разберёмся, только Вы, Борис Николаевич завтра её не нажимайте, выключайте установку кнопкой "выкл" - говорил Толя, - "Мы предварительные испытания в таком режиме и пройдём."
И действительно - все предварительные испытания назавтра прошли превосходно. И энергию, какую надо лазер давал, и режимы всякие в нём переключались, и индикация работала. И сама установка благополучно включалась и выключалась. Много раз.
Все были довольны. А особенно - Борис Николаевич. В самом конце он удовлетворённо откинулся на спинку стула, полюбовался на горящие индикаторы нашего красивого аппарата, сказал - "Уф!", и нажал большую красную кнопку.
3. ВЫДУВАНИЕ МОЩНОСТИ ИЗ ЛАЗЕРА
Неодимовый лазер с преобразованием во вторую гармонику даёт излучение зелёного цвета - 532 нм. Для получения не импульсного, а непрерывного излучения на этой длине волны используется сложная техника, с постановкой диафрагмы внутрь лазера и фокусировкой полученного одномодового излучения в нелинейный кристалл.
Система сложная и очень критичная ко всякого рода юстировкам и интерференционным явлениям.
В отлаженным виде лазер давал 1 Вт мощности 532 нм излучения хорошего качества, однако хотелось бы большего. Тут дело такое - простыми силовыми методами большего не достичь. Скажем, увеличение тока накачки вовсе не приведёт к увеличению мощности на выходе. Не приведёт к увеличению мощности и увеличение отверстия диафрагмы. Другие параметры, такие, как кривизна и пропускание зеркал, тоже оптимизированы и привязаны к данной конструкции.
Словом, лазер был, как говорится, "вылизан". Большей мощности он не мог дать ни при каких условиях.
И вот Азим, разработчик этого лазера, и ещё один инженер из его лаборатории, показывают нам лазер, а мы, во главе с Борисом Николаевичем, вникаем в тонкости его конструкции и особенности юстировки - в дальнейшем мы будем встраивать этот лазер в офтальмокоагулятор и работать с ним самостоятельно.
Потому рассматриваем лазер внимательно.
Попытки дальнейшей юстировки к увеличению мощности не приводят, а вот если просто подуть сзади на глухое зеркало резонатора, то из лазера в течении 2-х секунд "выдувается" мощность на 30% более высокая. Эффект, как оказалось, кратковременный, а после окончания "дутья" мощность возвращается к прежнему уровню.
Этот интересный факт, по-видимому, объясняется интерференционными явлениями - при изменении длины резонатора стоячие волны в активном и нелинейном элементах могут смещаться в продольном направлении, попадая на другие, более прокаченные излучением места. Но так это, или не так - бог весть.
А самое главное - непонятно, как этот эффект практически использовать. Не будет же ассистент врача изредка дуть сзади в лазер?
4. НЕЛИНЕЙНАЯ ВОДИЧКА ГУЛИСТАНА
Я и мой друг Толя Безруков находились в городе Гулистан в командировке. Толя - по электрической части, а я - по лазерной.
Узбекская земля глинозёмная. Плодородная часть почвы при поливе и в совокупности с солнечным летом приносит хороший урожай. А собственно глина используется для строительства домов. Такое строительство мы наблюдали воочию - врач офтальмолог, которому мы привезли аппарат, самолично строил свой частный дом.
Дом строился вполне традиционный - участок был уже обнесён высокой глинобитной стеной с трёх сторон, а с четвёртой был собственно дом, материал для постройки которого брался тут же - из прямоугольного углубления в центре участка. Делалось это так - муж месил ногами глину, скатывал из неё комочек, и бросал этот комочек жене. А жена, будто ласточка, сидя на высокой стене уже почти что построенного дома, ловила и прилепляла этот комочек.
Так дом и строился. В дальнейшем углубление в центре участка заполнят более плодородной почвой и насадят там деревья, а вдоль стен возведут дополнительные пристройки, если дом для семьи станет тесен. Так устроены все среднеазиатские дома.
С древесиной сложности, поэтому дверные и оконные проёмы перекрыты корягами, теми, которые выросли на узбекской земле и казались строителю попрямее. Но зато глина к этим корягам лепится отлично.
Крыша шиферная. От размывания защита делается и над стенами, хотя сильных дождей тут не бывает. Дом наш знакомец строил одноэтажный, но большой. В нём предполагались въезд и место для будущей машины.
Так, неспешно, но с уверенной верой в будущее и жило население нашей страны в советское время.
Однако, вернусь-ка я собственно к водичке Гулистана. Вода тут дефицит, и разумеется, с ней проблемы. В кране не всегда бывает.
Вот и сейчас из крана текла тоненькая струйка голубовато желтоватой жидкости. Ну, какая почва, такая и вода. Собственно для работы нам вода не особенно была нужна, охлаждение офтальмодеструктора воздушное, вентилятора достаточно. Однако я проверял работу аппарата, стреляя в кюветку с водой - модель человеческого глаза.
В эту кюветку, недалеко от входной её поверхности, я опускал белый кусочек газетной бумаги и простреливал его сфокусированным лазерным излучением.
Кусочек бумаги изображал собой радужную оболочку, а кюветка была длинной 25 мм, как раз по величине глазного яблока. Сфокусированное на радужку излучение тут же расходилось, потому, если что и доходило до конца кюветки, то есть до сетчатки глаза, доходило туда широким расфокусированным пятном, и никакого вредного воздействия на сетчатку глаза оказать не могло. Другого я и ожидать не мог.
Но это в теории.
А в мутной водичке Гулистана, а именно она, как я уже сказал, текла из крана, эффект был совсем другой.
Должен сказать, что эффект этот меня прямо-таки потряс. Лазерное излучение, сфокусировавшись в начале кюветки, вместо того чтобы разойтись за точкой фокуса, локализовалась в длинную тонкую нить. Нить эта была хорошо видна, поскольку она ярко светилась на всём своём протяжении. Лазерное излучение доходило в виде нити до выходной поверхности кюветки и чпок - ударяло в эту поверхность. Если бы там была сетчатка, то она была бы гарантировано разрушена.
Что за дела? В принципе, я знал о явлении самофокусировки лазерного излучения. Знал о нелинейных свойствах некоторых специальных жидкостей. Знал, что излучение может распространяться в них в форме тонкой нити, но сам никогда такого не наблюдал.
И вот оказалось, что в Гулистане из обычного водопроводного крана именно такая жидкость и течёт!
Я аж затрясся от любопытства.
Я попросил Толю подождать, начал было проводить эксперименты, но они быстро закончились - водопровод починили, и из крана потекла обычная вода. Не обладающая нелинейными свойствами.
И всё стало как в теории - излучение фокусировалось, создавало в точке фокусировки малюсенькую искорку и тут же расходилось.
Наш лазерный аппарат работал вполне успешно.
___________