Составители:
Рубрика:
7
Глава 1
.
ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ДО ПОРОГА
ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ
1.1. Основные понятия
Биологические ткани представляют собой многокомпонентные
материалы, в состав которых входят в основном белки (коллаген), жиры,
минералы (апатит, кальцит) и вода. Каждая из этих составляющих
обладает своими коэффициентами поглощения
α
, теплопроводности k и
температуропроводности
a . Протекание процессов поглощения излучения
и нагрева зависит от соотношения характерных размеров неоднородности
материала
l , глубины проникновения света в материал
α
1
и толщины
прогретого слоя
τ
a (
τ
− длительность лазерного импульса). При
условиях, когда
τ
al << и
α
1
<<l , возможно усреднение оптических
теплофизических свойств, а при выполнении противоположных
соотношений −
τ
al >> и
α
1
>>l − процессы поглощения и теплопереноса
происходят в каждой составляющей независимо друг от друга.
В зависимости от соотношения между глубиной проникновения
света в материал и толщиной прогретого слоя температура облучаемой
поверхности
s
T
по−разному зависит от характеристик лазерного
излучения. Так, при выполнении соотношения
α
τ
1
>>a источник тепла
можно считать поверхностным. Тогда величина
s
T
будет пропорциональна
плотности энергии лазерного излучения и обратнопропорциональна корню
из длительности импульса. Также эта величина не будет зависеть
от коэффициента поглощения.
Если глубина проникновения света в материал превышает толщину
прогретого слоя
τ
α
a>>
1
, то температура
s
T
пропорциональна плотности
энергии лазерного излучения и
α
.
При воздействии импульсно−периодического лазерного излучения
температура зависит также от толщины образца и частоты следования
импульсов. Поскольку коэффициент поглощения
α
сильно зависит
от длины волны излучения и от состава биологической ткани, изменение
характеристик лазерного излучения может кардинальным образом влиять
на режимы поглощения, нагрева и абляции материала. Ситуация
осложняется ещё и тем обстоятельством, что коэффициент поглощения
может меняться в процессе воздействия вследствие фото− и
термомеханических реакций, приводящих к изменению состава ткани
, или
из−за высушивания образцов.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
