Introducción
Las propiedades que hacen relevantes a los laseres excímeros son:
su pequeña longitud de onda en el U.V.
alta energía de pulso
alta potencia media
Cada una de estas características permite aplicaciones
específicas. Las características comunes de las cuales se
benefician la mayoría de las aplicaciones son
la corta longitud de onda que permite una alta precisión en su enfoque.
la alta energía cuantica inherente que
permite una fuerte interacción radiación – materia
Con la alta intensidad pico disponible en estos laseres, interacciones
no lineales fuertes pueden ser obtenidas y utilizados para un procesamiento de
materiales altamente preciso.
Leigh y Srinivasan [1] realizaron los primeros estudios de la acción de un pulso laser de 193 nm sobre Mylar en un recipiente
al vacío. Al analizar los productos se observó que el benceno era
el mayoritario y que su producción crecía con la intensidad de
los pulsos. A partir de la publicación de este
trabajo se comenzó a hablar del
fenómeno de ablación y de fotodescomposición ablativa, ya
que la longitud de onda de 193 nm rompe los enlaces químicos con una
alta eficiencia y la naturaleza no lineal del
proceso fue inferida del
analisis de los productos. El descubrimiento del proceso de
ablación fue la clave para el procesamiento de materiales con
laser excimero.
Es importante señalar queel trabajo original de
Srinivasan, dirigido al proceso industrial, dio lugar a su aplicación en
el campo médico, apareciendo en 1983 [2] la primera publicación y
una patente [3] en 1988. A partir de estos resultados publicados por
Srinivasan y su grupo, muchos médicos y cirujanos se interesaron por el uso de esta tecnología en su especialidad. En
especial el Dr. Stephen Trokel, profesor asociado de Oftalmología del
centro Médico Prebisteriano de Columbia en la ciudad de Nueva York en
colaboración con Srinivasan y B. Braren demostraron [4] la alta
eficiencia del proceso de fotodescomposición ablativa para el corte y
procesamiento de la superficie de la cornea del ojo humano.
La posibilidad de no solo cortar, sino de reformar o modificar una superficie
para generar un camino óptico controlado en la
cornea ha conllevado a una de las aplicaciones médicas mas
grandes del
laser, la cirugía laser refractiva (PRK, PTK y LASIK).
Aspectos generales de la ablación laser.
Para la realización de los primeros
estudios de la fotodescomposición ablativa fueron seleccionados los
polímeros organicos, dada la homogeneidad de estos materiales, lo
cual facilitaba los datos experimentales y la modelación teórica,
para llegar a entender los procesos que se ponen de
manifiesto cuando se irradian los mismos con un laser.
El tipo de enlace predominante en los polímeros
organicos es el covalente, asumamos que tenemosdos atomos A y B
que estan enlazados por un electrón común. El diagrama de niveles de energía correspondiente a los
estados basico y excitado se muestra en la siguiente figura 1. [5
El fin de la Primera Guerra Mundial dio paso a un periodo de
reconstrucción que abrió un decenio de crecimiento y dinamismo
económico, fundamentalmente en los sectores industriales y empresariales.
Después de la contienda los gobiernos y expertos en economía
crían firmemente en la posibilidad de recuperar la prosperidad
económica anterior a 1914. Los primeros meses tras la guerra parecieron
confirmar esta esperanza, aunque el nuevo progreso se quebró
temporalmente en 1920 y 1921.
A partir de 1922, sin embargo, el mundo desarrollado entró en un proceso
de gran crecimiento, debido, en parte, a la recuperación de la
producción en las naciones europeas mas afectadas por los efectos
de la Gran Guerra, como Francia o Alemania.
Los años veinte acentuaron el declive britanico, cuya
economía se basaba, sobre todo, en las industrias textil y
siderúrgica. No obstante el descenso de los precios de las materias
primas y de los alimentos le proporcionó algunas ventajas, ya que su
comercio se basaba en la venta de productos industriales y en la compra de
alimentos. La guerra había propiciado un espectacular desarrollo de la
economía norteamericana, que convirtió a Estados Unidos en la primera
potencia mundial. De forma paralela, se afianzaba el crecimiento
económico Japonés y su expansión comercial por Oriente.
Uncrecimiento desequilibrado
Tres fueron los sectores que contribuyeron a desencadenar la crisis: la
agricultura, los sectores industriales envejecidos y el sistema monetario
internacional. En medio de la prosperidad de los años veinte ya
surgieron algunos signos de debilidad y, aunque en aquel momento estos aspectos
negativos no fueron considerados significativos, desde la perspectiva histórica
se ha comprobado que fueron decisivos en el desencadenamiento y decisión
de la crisis de 1929.
El 24 de octubre de 1929 (jueves negro) se produjo una quiebra del mercado de valores de Nueva York, que provocó un prolongado
periodo de deflación.
Marxistas, Monetaristas, y Keynesianos han intentado dar una explicación
de este episodio que, en realidad, en realidad se correspondió con un
largo periodo, que va desde 1929 hasta 1939.
La deflación, la caída de la producción, la
acumulación de stocks, el desempleo masivo, la contracción del
comercio mundial y la ruptura del sistema d3e pagos internacionales marcaron la
coyuntura en la mayoría de países capitalistas avanzados.
Situación inicial: antecedentes
Los años 20 fueron en EEUU de crecimiento económico y aumento de
la productividad. La ganancias de la productividad fueron a parar al beneficio
empresarial. Los salarios repercutieron sobre los precios que implicara
sobre la marcha de la Bolsa
Norteamericana. La gente se iba endeudando por la vía del crédito, los beneficios
empresariales estancar y los bancos comienzan a tener problemas. Al quebrar los
bancos miles de personas pierden susahorros y se arruinan. Hoover establece un
control en numerosos precios, agresivo con la agricultura. Se inicia la crisis
con los excesos de oferta, caída de los precios agrícolas y con
una gran tasa de paro.
Los gobiernos de los diferentes países del mundo, tenían esperanzas en
recuperar la economía de nuevo que habían tenido hasta el
año 1914. Durante los años 1918-1919, parecía que estos
problemas se estaban arreglando pero en el año 1920 comienza una crisis
que hizo bajar los precios. Pero tanto países anglosajones, como los que habían permanecido neutrales en la
guerra como
Japón hicieron propuestas para volver a tener una economía
sólida con una moneda estable, pero lo consiguieron de manera parcial.
Sin embargo en Alemania se consiguió el sistema monetario, con lo cual
la moneda perdió su valor y se termino con el ahorro privado. Las
empresas tuvieron que recurrir a los préstamos extranjeros para poder
sobrevivir, y con estos se colocó Alemania con una gran dependencia de
los créditos externos. La situación era parecida en la
Unión Soviética y en los países del este de Europa, pero
Figura 1. Diagrama de niveles de Energía para la
fotoablación.
Si un fotón UV es absorbido, la energía
ganada es usualmente alta como
para alcanzar un estado electrónico con una energía superior a la
de enlace. En este caso los dos atomos A y B
pueden disociarse, pasando a estados vibracionales muy cercanos. De esta forma
el proceso de fotoablación puede ser representado en dos pasos
excitación: AB + hν (AB)*,
disociación: (AB)* A + B + Ecin.
En el caso de los laseres excímeros la energía del fotón
esta entre los 3,5 eV. (351 nm) y 7 eV. (157 nm), y por otro lado la energía de
excitación de los enlaces dobles C = C o los grupos carbonilos C = O
estan en este rango, como se muestra en la Tabla 1, lo cual
explica el comportamiento de los polímeros frente a los laseres
excímeros. Las moléculas que actúan como centros de absorción frecuentemente
son denominadas como
“Cromoforos”.
La tabla 1 muestra la energía de excitación de algunos grupos
importantes en los polímeros.
Tabla 1
Grupo
Energía Fotón[eV]
Longitud de Onda[nm]
Excimeros
relacionados
C = C
6.9 -7.75
160 – 180
ArF , F2
C = O
6.7 , 4.2
185 , 295
ArF, KrF, XeCl
-NO2
4.4 , 5.9
280 , 210
ArF, KrF, XeCl
-N = N
3.5 , >4.8
350 ,
