Fotoabliacija

Fotoabliacijos terminą pirmą karta pavartojo Srinivasan‘as ir Mayne-Banton‘as 1982 metais. Jie nustatė, kad apšviesta didelio intensyvumo lazeriu medžiaga suyra. Fotoabliacija vyksta esant 107-108 W/cm2 lazerio spinduliuotės galiai, kai impulso trukmė yra nano sekundžių eilės (1 pav).
Abliacijos gylis priklauso nuo impulso energijos ir įsisotina prie tam tikros energijos vertės (2 pav).
Taigi, keisdami lazerio spinduliuotės kryptį ir parametrus, keičiame abliacijos geometriją. Pagrindinis fotoabliacijos pranašumas yra tai, kad šalinamas vyksta nesukeliant terminių efektų, kurie galėtų pažeisti aplinkinius audinius (3pav).
Fotoabliacija arba fotoskaidymas pirmiausiai buvo atliktas su sintetiniais organiniais polimerais. Fotoabliacija įvyksta labai greitai – per piko sekundės dalis. Dėl to nespėja pasireikšti terminiai efektai – sugerta šviesos kvantų energija nespėja persiduoti aplinkinėms molekulėms ir taip jų neįšildo.
4 pav.
Šiuo metu fotoabliacija yra pritaikyta ir medicinoje. Fotoabliacijos principu atliekamos akių regos, astigmatizmo korekcijos, tatuiruočių pašalinimas.
Fotoabliacijos fizikinis paaiškinimas
5 pav. pavaizduotas polimero fragmentas, sudarytas iš 3 monomerų. Monomerus tarpusavyje jungia dviejų anglies atomų kovalentinė jungtis.
a) b)
5 pav. a) polimeras,
b) monomeras
Taigi šiuo atveju norint atskirti monomerus reikia nutraukti jungtį tarp dviejų anglies atomų. 1 lentelėje pavaizduotos jungtys ir energija reikalinga joms nutraugti.
1 Lentelė
Jungtis
Disociacijos energija, eV
C=O
7.1
C=C
6.4
O-H
4.8
N-H
4.1
C-O
3.6
C-C
3.6
S-H
3.5
C-N
3.0
C-S
2.7
Norint nutraukti C – C jungtį mums reikia 3,6 eV fotono energijos. 2 lentelėje yra pateikti įvairių lazerių spinduliuojami bangos ilgiai ir fotonų energijos.
2 Lentelė
Fotono energija, eV
l, nm
Lazeris
6.4
193
ArF
5.0
248
KrF
4.7
263
Nd:YLF
4.0
308
XeCl
2.4
514
Ar jonų
2.0
633
He-Ne
1.6
800
Diodinis
1.2
1064
Nd:YAG
0.1
10600
CO2
Panagrinėkime šių dviejų atomų sujungtų tarppusavyje energijos lygmenis.
6 pav. Atomų kovalentinio ryšio energijos diagrama
Norint atomus priartinti ar nutolinti vienas nuo kito, reikia suteikti energijos. Taigi šviesos fotono suteikta energija gali atskirti du atomus vienas nuo kito, jeigu ji bus didesnė už ryšio energiją (7 pav).
7 pav. Energijos diagrama, sugėrus šviesos kvantą
Pritaikymas medicinoje
1. Regos korekcija
Fotoabliacijos metodu yra gydoma trumparegystė.
Trumparegystė – tai akių refrakcijos yda, kai žmogus prastai mato tolimus daiktus, nes jų vaizdas susidaro prieš tinklainę (8 pav). Paprastai regą galima pagerinti nešiojant akinius su įgaubtais stiklais ar kontaktinius lęšius. Kartais skiriama vaistų, norint pašalinti akies raumens spazmus,...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!