| Περίληψη |
Στη παρούσα εργασία μελετώνται τα υλικά Χόνδρος και PMMA. Σκοπός των πειραμάτων μας ήταν η εύρεση και κατανόηση των φαινομένων τα οποία συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση του excimer laser XeCl (308 nm) με τα παραπάνω υλικά. Ωστόσο κύριος στόχος μας ήταν η εύρεση μεθόδων που να έχουν πρακτική αξία σε εφαρμογές πάνω στη χρήση των laser στην Ιατρική. Για την πραγματοποίηση των παραπάνω στόχων μετρήθηκε η ταχύτητα διάδοσης του ωστικού κύματος στο Χόνδρο και στο PMMA και βρέθηκε η εξάρτηση της από την πυκνότητα ενέργειας της εστιασμένης δέσμης του laser πάνω στα δείγματα. Επίσης βρέθηκε μία μέθοδος κατάλληλη για τον υπολογισμό του ρυθμού εκσκαφής και την εύρεση του βάθους εκσκαφής των υλικών κατά την ακτινοβόληση τους από δέσμη laser. Αυτό το πετύχαμε εκμεταλλευόμενοι την καθυστέρηση στην άφιξη του ωστικού κύματος, στο σήμα του πιεζοηλεκτρικού αισθητήρα, σε σχέση με τον παλμό του laser. Βάσει αυτής της μεθόδου υπολογίστηκε ο ρυθμός εκσκαφής για διάφορες παραμέτρους όπως το εμβαδόν της εστιασμένης δέσμης του laser πάνω στο δείγμα, η συχνότητα των παλμών ακτινοβόλησης και η πυκνότητα ενέργειας της εστιασμένης δέσμης. Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων μεθόδων λόγω της αμεσότητας των αποτελεσμάτων της (online measurements). Επίσης υπολογίστηκε το κατώφλι της πυκνότητας ενέργειας που απαιτείται για εκσκαφή, με πολλούς τρόπους, τόσο για το PMMA όσο και για το χόνδρο. Κατά τη διάρκεια της έρευνας παρατηρήθηκαν αλλαγές στη μορφολογία της ακτινοβολούμενης περιοχής του PMMA, από παλμό σε παλμό, και ακολούθησαν οπτικές παρατηρήσεις από οπτικό και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Από τις παρατηρήσεις αυτές βρέθηκε ο τρόπος με τον οποίο αλλάζει η μορφολογία της ακτινοβολούμενης περιοχής και η ύπαρξη φυσαλίδων στον πυθμένα της. Οι φυσαλίδες αυτές ανάλογα με τον αριθμό των παλμών και την ενέργεια της δέσμης ποικίλουν σε μέγεθος και αριθμό. Ακόμη παρατηρήθηκε η βλάβη της γύρω περιοχής από την ακτινοβόληση των δειγμάτων. Βάσει αυτών των παρατηρήσεων αναπτύχθηκαν θεωρίες για τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά το excimer laser XeCl με το PMMA. Η ύπαρξη των φυσαλίδων βρέθηκε ότι επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά το laser με το PMMA. Μετρήσεις των τάσεων έδειξαν ότι υπάρχει σχέση ανάμεσα στην πίεση που αναπτύσσεται από το ωστικό κύμα στο δείγμα με την ύπαρξη ή όχι φυσαλίδων στην περιοχή ακτινοβόλησης. Κατόπιν αυτού επιβεβαιώθηκαν οι θεωρίες μας για τον τρόπο αλληλεπίδρασης του laser με το PMMA. Τέλος στο ακουστικό σήμα ανακαλύφθηκε η ύπαρξη μίας υψηλής συχνότητας η οποία δίνει πληροφορίες για τον αριθμό των φυσαλίδων. Οι πληροφορίες αυτές παρουσιάζουν το πλεονέκτημα της άμεσης πληροφόρησης για τη μορφολογία της ακτινοβολούμενης περιοχής. Μάλιστα από την τιμή της συχνότητας υπολογίστηκε ακόμη και το μέγεθος των φυσαλίδων.
|
Φωτοδιάσπαση και αλλαγή του σχήματος των βιολογικών ιστών με τη χρήση EXCIMER LASER
