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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 49: Ultrakurze Laserpulse (Anwendungen II)

Q 49.5: Talk

Thursday, March 13, 2008, 17:30–17:45, 3H

Laser-Gewebe-Wechselwirkungen von ultrakurzen Laserpulsen bei unterschiedlichen Pulsfolgefrequenzen — •Kai Kütemeyer, Judith Baumgart, Holger Lubatschowski und Alexander Heisterkamp — Laser Zentrum Hannover e.V., Hollerithallee 8, 30419 Hannover

Oberhalb einer materialabhängigen Intensitätsschwelle erzeugt ein ultrakurzer Laserpuls in einem transparenten Medium einen optischen Durchbruch, der zu einem Abtrag des Materials führt. Für die Manipulation von einzelnen Zellorganellen in der Zellchirurgie ist die Minimierung der durch die Laserstrahlung eingebrachten Energie entscheidend, um die Vitalität der Zellen nach der Behandlung zu gewährleisten. Deshalb wird der Abtrag von einzelnen Zellorganellen im MHz Bereich mit Pulsenergien um 1 nJ unterhalb der Schwellenenergie für einen optischen Durchbruch durch kumulative chemische Effekte erzielt, die durch erzeugte freie Elektronen induziert werden. Zur Untersuchung dieser Mechanismen werden mit Hilfe eines akusto-optischen Modulators und eines mechanischen Shutters Pulszüge mit einer variablen Pulsfolgefrequenz zwischen 20 kHz und 4,5 MHz, einer Pulsdauer von 100 fs und einer Pulsenergie von einigen nJ erzeugt. Durch ein Objektiv mit einer hohen numerischen Apertur von 1,3 werden die Pulse auf die Probe fokussiert. In Abhängigkeit der Pulsenergie, der Pulsfolgefrequenz und der Anzahl der eingestrahlten Pulse wird die Schädigung in transparenten biologischen Proben und künstlichen Modellsubstanzen bewertet, um eine Optimierung der Parameter für die Manipulation innerhalb einzelner Zellen zu erreichen.