Bonn 2000 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 30: Laser in der Medizin II

Q 30.6: Talk

Thursday, April 6, 2000, 15:15–15:30, HS XI

Thermische Ablation und Repetitionsrate: Untersuchung der thermischen Schädigungen bei Laserablation unter Berücksichtigung der Repetitionsrate — •D. Meyer und H. J. Foth — Fachbereich Physik, Universität Kaiserslautern

In der Materialbearbeitung und auch im medizinischen Einsatz von CO₂-Lasern führt die thermische Ablation nicht nur zur gewünschten Entfernung von Material, sondern auch zu meist unerwünschten thermischen Schädigungen von Randbereichen. Um diese thermische Schädigung unter besonderer Berücksichtigung der Repetitionsrate des verwendeten Lasersystems zu untersuchen, wurde mit einem CO₂-Laser mit Pulslängen von 80 µs und Repetitionsraten von 20 - 100 Hz, bei einer Energiedichte von 46 J/cm² im sichtbaren Bereich transparentes Plexiglas bearbeitet und die thermisch geschädigte (aufgeschmolzene aber nicht ablatierte) Zone untersucht. Es zeigte sich eine deutliche Abhängigkeit der geschädigten Zone von der Anzahl der Pulse und der Repetitionsrate. Bei gleicher Anzahl der Pulse zeigte sich eine zu höheren Repetitionsraten hin abnehmende Ausdehnung der thermisch geschädigten Zone. Dieses Verhalten wurde durch Modellrechnungen erklärt, die eine Verminderung der im bestrahlten Areal zur Verfügung stehenden Wärmemenge durch Ablation berücksichtigen. Durch die schlechte Wärmediffusion in Plexiglas wird durch nachfolgende Pulse zusammen mit dem ablatierten Material auch die laserinduzierte Wärme entfernt, so dass es zu einer Stagnation der laserinduzierten Wärme kommt.