Osnabrück 2002 – scientific programme
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Q: Quantenoptik
Q 322: Laser in der Medizin und Umweltmesstechnik
Q 322.7: Talk
Wednesday, March 6, 2002, 18:00–18:15, HS 22/108
Numerische Simulation der Laserablation — •Thomas Mitra1, Mikhail Ivanenko1 und Peter Hering1,2 — 1center of advanced european studies and research CAESAR, Friedenspl. 16, 53111 Bonn, Deutschland — 2Institut für Lasermedizin, Universität Düsseldorf , D-40001 Düsseldorf, Deutschland
Mit gepulsten IR-Lasern, wie dem CO2-Laser oder dem Er:YAG-Laser, können Knochen und Zähne effektiv und mit geringen thermischen und mechanischen Schäden abgetragen werden. Dieser Prozeß der Laserablation soll mit Hilfe einer numerischen Simulation besser verstanden werden.
Die Einflüsse von Pulsdauer, Pulsenergiedichte, Absorptionskoeffizient des Gewebes, Pulsanzahl sowie Fluggeschwindigkeit der Ablationsprodukte auf die Schnittiefe und die Ablationseffizienz werden dargestellt. Dazu wurde ein numerisches Simulationsprogramm entwickelt, das die Dynamik der Ablation enthält. Berücksichtigt wird dabei u.a. die Wärmeleitung, das Absorptionsgesetz, die Abschattung in Ablationsprodukten und die veränderliche Geometrie des Schnittkraters.
Die Simulation zeigt u.a., daß Pulsdauern, die ein Zwanzigstel der thermischen Relaxationszeit überschreiten, bei kleiner Energiedichte zu einem geringeren Abtrag und vermehrten thermischen Schäden führen. Weiterhin kann ein Optimum der Energiedichte bestimmt werden. Der Einfluß des Absorptionskoeffizienten auf den Abtrag pro Puls ist stark von der Pulsdauer abhängig.