激光对不同物质消融的研究

本文报道了用308nm XeCl激光消融聚合物及生物组织和角膜刻划的研究结果,并与1.06μm和0.53μm的纳秒、皮秒YAG激光消融生物组织的结果作了对比。     

Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光消融牙釉质的阈值研究

通过离体牙实验,采用Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光对人恒牙牙釉质进行消融阈值的实验研究.使用渐增的2～10 J/cm2能量密度对70个牙釉质样本进行辐照,应用体视显微镜和扫描电镜观察辐照后牙釉质表面的形态改变.结果表明,Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光均能有效地消融牙釉质,Er:YAG激光消融牙釉质的阈值为3.19～4.36 J/cm2,Er,Cr:YSGG激光消融牙釉质的阚值为4.12～4.80 J/cm2.     

193nm准分子激光切削角膜的研究

193nm准分子激光对角膜的消融机理是眼屈光性手术如LASIK和PRK中的重点问题.首先分析两种描述193nm准分子激光对角膜的消融机理的模型:光蚀除模型和光物理模型,得出能量密度与角膜切削深度的关系.并且研究影响屈光手术效果稳定性与可预见性的因素,在此基础上优化激光的扫描算法.研究结果直接应用于准分子激光屈光矫正系统,在实际应用中取得了很好的效果.     

准分子激光离体心肌消融术

用XeCl准分子激光在空气、生理盐水和血液中对离体猪心脏进行了心肌消融.实验表明,以光化学分解为主体的有热效应和机械压力效应是心肌消融的主要机制.     

小光斑准分子激光切削角膜方式的研究

本文分析了193nm准分子激光对角膜的蚀除机理及其对角膜的蚀除模型。研究在给定光斑参数条件下，所采用的叠加方式，定量地计算准分子激光消融角膜表面粗糙度的量值。研究结果直接应用于准分子激光屈光矫正系统，在临床实验中取得了很好的效果。     

脉冲CO2激光的离体猪颞骨组织消融

采用脉冲CO2激光,对离体猪颞骨组织进行了消融实验研究.辐照用激光功率从1 W逐渐增大到22 W,重复频率为60 Hz,光斑直径为1.40 mm.样品辐照后,用读数显微镜和光学相干层析成像(OCT)技术对弹坑形态特征进行测量,结果表明,脉冲CO2激光能够有效消融骨组织.实验获得消融弹坑直径和消融深度随激光能量密度的变化关系,并确定脉冲CO2激光对猪颞骨的消融阈值范围为16～21 mJ/mm2.     

激光治疗近视眼中角膜曲率修正的理论计算及初步实验结果

利用激光消融角膜以改变角膜曲率从而达到校正近视眼的方法是近年来激光在医学应用方面很有希望的课题之一。国外不少学者做了大量的基础工作及模拟实验,包括研究紫外激光消融的机理,不同波长消融角膜的阈值能量和角膜消融后伤口愈合情况的观察等。但是对于不同度数的近视眼患者角膜不同径向位置的消融量及其估算方法均未见任何报导。然而这是一项激光治疗近视眼课题中极为重要的基础工作。本文提出能够自洽的近似     

子脉冲序列模式Er∶YAG激光消融牙本质的实验观察

研制了一台子脉冲序列模式Er∶YAG激光器,获得了每秒80个和100个子脉冲高能量激光输出,开展了不同脉冲宽度的子脉冲对离体牙本质的激光消融实验。实验中使用的是子脉冲序列模式激光器,其重复频率为20 Hz,脉冲包络能量为45 mJ,子脉冲宽度分别为20,30,40,50μs,在无冷却水雾条件下分别对比了子脉冲宽度对牙本质消融量、牙髓腔温升和坑洞组织形貌的影响。结果表明:在相同的激光脉冲能量下,较窄的子脉冲宽度不仅能够增加消融量,降低牙髓腔温升,从而延长操作时间,而且可以获得更好的消融坑洞组织形貌,牙小管的开放程度较高,有利于黏接修复治疗。     

数字视频序列中渐变场景切换的检测

淡入、淡出和消融的共同特点是两个场景之间的切换由一个渐变的线性变化过程来实现。渐变场景切换检测也是视频后处理和视频数据库检索的关键步骤之一。文中提出了一种用于检测数字视频序列中渐变场景切换的算法,首先建立了统一的渐变场景切换数学模型;然后,根据随机过程的方差特征分析渐变区域的统计特征,提出了包括淡入、淡出和消融等场景切换检测的算法;最后,给出了算法的实验结果。实验表明该算法具有９５ ％ 以上的检测正确性。     

图像分割在等离子体加料实验中的应用研究

边缘检测算子、阈值分割法、分水岭分割算法被应用于托卡马克放电期间弹丸消融图像的分割实验研究.实验研究表明,分水岭分割算法得的图像与原始图像叠加获得了良好的实验仿真结果,为研究等离子体物理中的弹丸消融机制提供了数据和证据。     

PLC控制步进电机在绝热材料烧蚀仪中的应用

利用可编程控制器（PLC）控制步进电机和烧蚀枪,实现了绝热材料烧蚀过程的自动化控制。克服了目前烧蚀仪采用普通电机一继电器控制,具有接线复杂、体积大、自动化程度低、计时精度低等缺点。利用PLC控制步进电机的转向和转速,从而控制烧蚀枪的运动轨迹,通过烧蚀试验得出可靠的烧蚀规范参数。经过烧蚀试验证明,研制出的新型绝热材料烧蚀仪噪声小,升降速过程快,能够实现烧蚀枪的精确定位,对提高系统的可靠性和工作效率具有重要意义。     

激光烧蚀法制备半导体纳米丝的研究进展

简要介绍了当前国内外激光烧蚀法制备半导体纳米丝的研究现状。介绍了目前激光烧蚀法制备的实验装置及所采用的激光束参数。比较了不同实验结果中在纳米丝结构和生长方向等方面的差异，并分析了半导体纳米丝生长的VLS金属催化机理和氧化物辅助生长模型，我们认为Si-金属混合物作靶时金属催化作用对纳米丝的生长起主要作用，而在Si-氧化物混合物作靶时，氧化物辅助作用将占主导地位。     

固体烧蚀速率与表面加热功率关系的探讨

本文通过对固体表面的烧蚀过程采用积分近似的分析方法 ,建立了固体烧蚀速率与表面加热功率之间的近似计算关系式。对不同速率的烧蚀过程的表面加热功率的规律进行了计算和对比分析。为表面烧蚀过程控制提供一个简便的计算关系式     

激光气化生物组织的试验研究

激光气化生物组织是激光医学应用中的重要方面。探索激光参数对气化效率的影响是激光生物医学的重要研究内容。本文实验研究了532nm、1064nm和1320nm脉冲激光气化离体猪肝脏组织的试验效应,对比三种激光在不同频率、不同脉宽下的气化深度和热损伤深度,结果表明:在气化含血组织中,脉冲532nm脉冲激光的气化效率最高,热损伤区域最小。     

脉冲Nd:YAG激光烧蚀石墨的反应性光声谱研究

应用脉冲宽度为400μs的自由振荡Nd:YAG激光器对石墨进行烧蚀并且检测烧蚀的反应性声谱。烧蚀声谱存在典型的双峰结构并且该声谱与光声腔长度无明显关系。烧蚀程度越大,与烧蚀相关的烧蚀声峰衰减越强烈,烧蚀声峰的上升时间约为400μs。当光斑直径为1.10mm时,激光能量从320mJ下降到150mJ,烧蚀声峰下降时间从3 ms上升到8 ms,石墨的烧蚀光能约为65mJ。烧蚀声峰值与光能量成正比。EMS分析烧蚀斑表明石墨的气化导致了烧蚀声谱的双峰结构和在烧蚀孔的内表面上有与光束正交的波纹状表面。     

激光消融对角膜细胞的影响

本文用计算机图像定量分析308nm准分子,193nm准分子和2.94μm Er∶YAG激光分别照射角膜后,角膜上皮细胞和内皮细胞的形态变化。结果表明:308nm激光对角膜上皮细胞有明显损伤;193nm对再生的上皮细胞无明显影响,而2.94μm对上皮细胞无影响。但若使用2.94μm激光能量密度过高或切削过深,则对内皮细胞有影响。     

化合物半导体材料的激光消融微区质谱特性的实验研究

采用一台 Q开关 Nd:YAG脉冲激光器的四倍频输出 (2 6 6 nm )作为消融激光 ,用反射型飞行时间质谱仪分析探测由激光与靶相互作用产生的离子 ,从得到的质量谱研究激光与半导体材料的相互作用。报告了这种相互作用的阈值特性、离子产额、质量分辨率等与激光通量密度的关系 ,给出了典型 Al Ga As和 In P材料的激光消融微区质谱。 In P的离子质谱表明非金属元素磷的二聚物离子 P2 的离子峰总是占优势的。     

高频率皮秒激光微加工石英衬底铝膜效率

采用重复频率100 kHz下,输出功率为3.7 W的532 nm Nd:YAG皮秒激光器对石英衬底微米量级的铝膜进行了烧蚀,研究了脉宽为10 ps的激光单脉冲能量密度对烧蚀效率、光斑耦合率对烧蚀图形以及重复加工次数对加工精度的影响。单脉冲激光烧蚀实验证实,皮秒激光烧蚀铝膜可分为高能量密度烧蚀与低能量密度烧蚀两个区域。光斑耦合率对烧蚀深度影响较大,不易从理论角度控制烧蚀效率。为提高加工精度与验证求解烧蚀率的准确性,提出重复多次加工的方法。对比了高斯线性法与高斯线性修正法的求解烧蚀率的结果,证明了高斯线性修正法在扫描激光精细加工方面的优越性。利用高斯线性修正法求得的烧蚀效率,模拟了激光在不同光斑耦合率下烧蚀微槽的三维轮廓图。     

波前像差引导准分子激光角膜消融的研究及实现

波前像差引导的准分子激光角膜消融是屈光手术的新方法 ,本文研究目的用像差来引导屈光手术 ,使人眼的视力能够达到 2 0 / 10以上 ,并避免当前PRK、LASIK屈光手术前后像差增大而引起的对视觉质量的影响。分析人眼像差的概念和产生的原因 ,并用Zernike多项式表示 ,理论上定量地分析了Zernike多项式表示的波前像差与角膜切削深度的关系 ,研究了准分子激光切削角膜的机理 ,给出了准分子激光人眼像差矫正系统的原理框图 ,达到了矫正人眼像差的目的。     

脉冲激光烧蚀铝合金靶的实验研究与数值模拟

通过实验测量与数值模拟的紧密结合,研究了毫秒级脉冲激光对铝合金板的烧蚀效应。实验研究方面,测量了1053 nm固体脉冲激光辐照下,铝合金单板的烧蚀过程及温升规律。数值模拟方面,采用完全喷射烧蚀模型,建立了金属靶温度变化及烧蚀的数值模型。数值模拟结果与实验结果相符较好,表明所建立的二维轴对称烧蚀模型可以近似描述实验中的烧蚀效应。本文建立的数值模型亦可推广至三维情形。