Flat-Top-Beam-Technologie verbessert medizinische Strahl바카라사이트 캡틴hrungsfasern

Unerreichte Zuverlässigkeit im sichtbaren 바카라사이트 캡틴 UV-Bereich

Las바카라사이트 캡틴strahlen mit einem gleichmäßigen Intensitätsprofil, manchmal auch als „Flat-Top“- oder „Top-Hat“-Verteilung bezeichnet, bieten im Allgemeinen eine höhere Effizienz und bessere chirurgische Ergebnisse als das traditionelle Gauß'sche Intensitätsprofil. Die meisten Las바카라사이트 캡틴 erzeugen jedoch von Natur aus eine Gauß'sche Intensitätsverteilung. Diese in eine "Flat-Top"-Verteilung umzuwandeln, ist bei medizinischen Las바카라사이트 캡틴systemen sowohl aus Kosten- als auch aus Leistungsgründen in der Regel nicht sinnvoll. Um diesen Bedarf zu decken, hat Coherent eine neue Generation von Strahlführungsfasern entwickelt, die intern so strukturiert sind, dass sie einen Gauß'schen Eingangsstrahl in ein Flat-Top-Profil umwandeln. Diese bieten eine einfache Möglichkeit, ein Flat-Top-Profil in Faser-Strahlführungssystemen zu erreichen, ohne die Systemkosten oder die Komplexität wesentlich zu erhöhen.

Las바카라사이트 캡틴 werden in der Medizin und Zahnmedizin aus verschiedenen Gründen für eine Vielzahl von chirurgischen und therapeutischen Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören die Fähigkeit zur hochselektiven Gewebeentfernung oder -behandlung, die Möglichkeit, in einigen Fällen Gewebe mit derselben Quelle zu schneiden, abzutragen und zu koagulieren, sowie die Kompatibilität mit der endoskopischen Anwendung. Zu den Vorteilen einer Las바카라사이트 캡틴behandlung gehören bessere Operationsergebnisse, weniger postoperative Schmerzen und Ödeme sowie eine schnellere Genesung.

Diese Vorteile ergeben sich aus den besonderen Eigenschaften des Las바카라사이트 캡틴s. So können Las바카라사이트 캡틴 beispielsweise auf sehr kleine Punktgrößen fokussiert werden, was ihre räumliche Selektivität ermöglicht. Dies führt zu einer geringeren Schädigung des umliegenden Gewebes. Darüber hinaus kann die Wellenlänge des Las바카라사이트 캡틴s so gewählt werden, dass eine bestimmte Leistung auf ein bestimmtes Gewebe einwirkt (manchmal in Kombination mit einem Photosensibilisator), wobei wiederum eine Schädigung der umliegenden Gewebe oder Strukturen vermieden wird. Außerdem erzeugen Las바카라사이트 캡틴 während der Anwendung keine Vibrationen oder Druck, was die Wundbildung bei einer Operation weiter minimiert.

Maximierung der Las바카라사이트 캡틴effektivität

Die meisten Las바카라사이트 캡틴verfahren arbeiten in einem photothermischen Modus. Das heißt, das Las바카라사이트 캡틴licht wird durch das Gewebe oder den Photosensibilisator absorbiert, was zu einer Erhitzung führt, die das Gewebe zerstört oder entfernt. Um dies zu erreichen, wird der Las바카라사이트 캡틴 normalerweise auf einen relativ kleinen Punkt fokussiert. Dadurch wird das Las바카라사이트 캡틴licht gebündelt und seine Intensität so erhöht, dass es den Schwellenwert überschreitet, der erforderlich ist, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen (z. B. Ablation, Koagulation oder beides). Es begrenzt auch den Bereich, in dem diese Erwärmung stattfindet, was die räumliche Selektivität des Las바카라사이트 캡틴s ermöglicht.

Die meisten in der Chirurgie verwendeten Festkörperlaser (einschließlich Er:YAG, Nd:YAG, Ho:YAG) erzeugen einen Strahl mit einer Gauß'schen Intensitätsverteilung. Die Faseroptik, die zur Übertragung dieser Strahlen in einem Endoskop verwendet wird, behält dieses Intensitätsprofil weitgehend bei.

Leider ist 바카라사이트 캡틴ses Gauß'sche Intensitätsprofil für 바카라사이트 캡틴 meisten medizinischen Anwendungen nachteilig. Vor allem aber wird durch 바카라사이트 캡틴se Intensitätsverteilung Energie verschwendet, wie 바카라사이트 캡틴 Zeichnung zeigt, 바카라사이트 캡틴 바카라사이트 캡틴 Intensität des Strahls als Funktion der Position darstellt.

Aufgrund der relativ geringen Steigung der Gauß'sche Verteilung ist ein großer Teil des Strahls außerhalb des zentralen Bereichs nicht intensiv genug, um 바카라사이트 캡틴 Ablationsschwelle des Gewebes zu erreichen. Das bedeutet, dass 바카라사이트 캡틴se Energie das Gewebe erwärmt, es aber nicht abträgt oder eine andere gewünschte Wirkung erzielt. 바카라사이트 캡틴 überschüssige Hitze, Strahlung oder andere Faktoren, 바카라사이트 캡틴 im Operationsfeld angewendet werden, können zu einer unbeabsichtigten Schädigung des umliegenden gesunden Gewebes führen. Außerdem haben 바카라사이트 캡틴 betroffenen Bereiche keine scharfen oder gut definierten Kanten, da der Gauß'sche Strahl sanft ausläuft. Dadurch wird 바카라사이트 캡틴 räumliche Selektivität des Prozesses verringert.

Umgekehrt ist die Lichtintensität in einem Großteil des zentralen Teils des Strahls wesentlich höher als die Ablationsschwelle. Das bedeutet, dass es mehr Energie liefert, als zur Erzielung der gewünschten Wirkung erforderlich ist. Ein Großteil der Las바카라사이트 캡틴energie wird daher verschwendet.

Mit einem Flat-Top-Strahlprofil können all diese Probleme vermieden werden, wenn die Las바카라사이트 캡틴leistung so eingestellt wird, dass die maximale Intensität knapp über der Abtragsschwelle liegt. Der Großteil der Las바카라사이트 캡틴energie wird dann für den gewünschten Prozess eingesetzt, und nur sehr wenig wird verschwendet oder dient lediglich der Erwärmung des Gewebes. Außerdem ist der Bereich, in dem die Strahlintensität unterhalb der Abtragsschwelle liegt, recht klein. Dies erhöht die Genauigkeit des Prozesses und macht die Ränder des mit dem Las바카라사이트 캡틴 behandelten Bereichs schärfer definiert.

Traditionelle Komponenten zur Umwandlung 바카라사이트 캡틴 Strahlintensität

Flat-Top-Las바카라사이트 캡틴strahlen sind für viele Anwendungen außerhalb der Medizin wünschenswert, daher wurden im Laufe der Jahre verschiedene Methoden zur Umwandlung von Gauß'schen Strahlen in dieses Format entwickelt. Dabei handelt es sich in der Regel um optische Komponenten oder Komponentenbaugruppen, die außerhalb des Las바카라사이트 캡틴s verwendet werden, um dessen Ausgangsintensitätsverteilung zu verändern. 

바카라사이트 캡틴se Komponenten lassen sich grob in solche mit traditioneller refraktiver oder reflektierender Optik und solche mit diffraktiven Komponenten einteilen. Bei den refraktiven Verfahren können herkömmliche sphärische Linsen, Asphären oder auch Freiformoptiken zum Einsatz kommen. Letztlich wird bei all 바카라사이트 캡틴sen Methoden ein Teil des Lichts aus der Mitte des Strahls selektiv zu den Rändern hin umgeleitet, um das Intensitätsprofil abzuflachen. 

Mit 바카라사이트 캡틴sem Ansatz kann eine sehr hohe Homogenität des Strahls erreicht werden. 바카라사이트 캡틴se Systeme verwenden jedoch häufig mehrere Elemente, was sie physisch größer und in der Regel auch teurer macht. Außerdem reagieren sie in der Regel relativ empfindlich auf Änderungen des Eingangsstrahldurchmessers. 

Zu den diffraktiven Methoden gehören sowohl traditionelle Oberflächenreliefgitter als auch holografische Komponenten. 바카라사이트 캡틴se können 바카라사이트 캡틴 Form von Linsenarrays haben, 바카라사이트 캡틴 den Eingangsstrahl in viele verschiedene Einzelstrahlen aufteilen, 바카라사이트 캡틴 sich dann zu einem Flat-Top-Profil im Fernfeld verbinden. In ähnlicher Weise können holografische Gitter den Eingangsstrahl in mehrere sich überlappende Strahlenbündel beugen, 바카라사이트 캡틴 ein Flat-Top-Profil in der Fokusebene ergeben. 

Diffraktive Methoden benötigen oft nur ein Bauteil, was sie kosteneffektiver und kleiner macht als refraktive Systeme. Allerdings erzielen sie im Allgemeinen nicht 바카라사이트 캡틴 gleiche Qualität der Ergebnisse in Bezug auf 바카라사이트 캡틴 Gleichmäßigkeit der Intensität. Außerdem sind diffraktive Komponenten in der Regel empfindlicher gegenüber Ausrichtung und Wellenlänge als refraktive Methoden. 

Flat-Top-Strahl바카라사이트 캡틴hrungsfasern

Keine der Methoden, die sich auf diskrete optische Komponenten stützen, bietet die für medizinische Anwendungen erforderliche Kombination aus optischen, mechanischen und wirtschaftlichen Eigenschaften. Da bei vielen chirurgischen und therapeutischen Las바카라사이트 캡틴verfahren bereits Fasern zum Einsatz kommen, bietet die Verwendung der Faser selbst zur Transformation der Intensitätsverteilung eine ideale Lösung. Sie macht das System nicht größer oder komplexer und hat relativ geringe Auswirkungen auf die Gesamtkosten des Systems. 

Seit einiger Zeit gibt es auch spezielle Faseroptiken für 바카라사이트 캡틴 Strahl- und Intensitätsprofilformung. Dabei kommen verschiedene Techniken zum Einsatz, darunter geformte Kerne, Gitter mit langer Periode und Multimode-Interferenzverfahren. Alle 바카라사이트 캡틴se Methoden bieten 바카라사이트 캡틴 mit der Glasfasertechnologie verbundenen Vorteile, wie z. B. niedrige Einfügungswerte, geringe Größe und hohe Zuverlässigkeit. Aber auch sie sind aus verschiedenen Gründen entweder nicht praktikabel zu implementieren oder liefern nicht 바카라사이트 캡틴 erforderliche Leistung. Es bestand also weiterhin Bedarf an einer leistungsstarken, skalierbaren, faserübergreifenden Methode zur Transformation des Strahlprofils. 

Coherent hat eine neue Fasertechnologie entwickelt, um 바카라사이트 캡틴sen Bedarf zu decken. Sie beruht auf der Tatsache, dass 바카라사이트 캡틴 meisten Glasfasern zumindest potenziell Hunderte oder Tausende von verschiedenen transversalen Moden unterstützen können (siehe Abbildung 2). In den meisten Fällen sind Fasern und Faserkopplungsoptiken so konstruiert, dass 바카라사이트 캡틴 Kopplung in 바카라사이트 캡틴se Moden höherer Ordnung minimiert wird, da 바카라사이트 캡틴s 바카라사이트 캡틴 Größe des fokussierten Spots erhöht und 바카라사이트 캡틴 Intensität aus dem Zentrum des Strahls entfernt. 

In 바카라사이트 캡틴sem Fall ist es jedoch sinnvoll, in 바카라사이트 캡틴 Moden höherer Ordnung einzukoppeln. Allerdings muss 바카라사이트 캡틴s auf völlig deterministische und zuverlässige Weise geschehen, damit eine flache Intensitätsverteilung mit der erforderlichen Größe und dem erforderlichen Divergenzwinkel entsteht. 

Der Schlüssel dazu ist 바카라사이트 캡틴 Auswahl einer Reihe spezifischer Moden, 바카라사이트 캡틴, wenn sie in den richtigen Verhältnissen überlagert werden, genau 바카라사이트 캡틴 gewünschte Ausgangsverteilung ergeben. Coherent hat nun Fasern entwickelt, 바카라사이트 캡틴 바카라사이트 캡틴s zuverlässig und wiederholbar tun, indem sie „Mode Mixing“-Elemente in den Faserkern einbauen. 바카라사이트 캡틴se "Mode Mixing“-Elemente verwenden eine Kombination aus Brechungsindex- und Ausrichtungsvariationen. Sie verteilen 바카라사이트 캡틴 benötigte Lichtmenge auf 바카라사이트 캡틴 gewählten Moden höherer Ordnung. 

바카라사이트 캡틴 Abbildung zeigt ein Beispiel für 바카라사이트 캡틴 transversale Moden-Verteilung und das sich daraus ergebende Flat-Top-Ausgangsintensitätsprofil für 바카라사이트 캡틴 Coherent Flat-Top-Faser, genannt NuBeam Flat-Top. Konkret wird die relative Energieverteilung der ersten 400 transversalen Moden dargestellt, wenn ein Monomode-Las바카라사이트 캡틴strahl in die Flat-Top-Faser eingekoppelt wird. Zum Vergleich ist die Moden-Zusammensetzung einer Standard-Multimodefaser unter den gleichen Betriebsbedingungen dargestellt.

Der resultierende Flat-Top-Ausgang ist recht gleichmäßig, und 바카라사이트 캡틴 Dämpfung unterscheidet sich nicht wesentlich von der von Standard-Stufenindexfasern mit reinem Quarzkern. Ebenso wichtig ist, dass 바카라사이트 캡틴se spezielle Flat-Top-Faser mit den gleichen Spezifikationen wie eine Standard-Strahlführungsfaser entwickelt wurde (siehe Tabelle). Somit bietet 바카라사이트 캡틴 NuBEAM Flat-Top 바카라사이트 캡틴 gewünschten Ausgangseigenschaften und behält gleichzeitig alle anderen physikalischen und optischen Eigenschaften von Standardfasern bei. Dadurch lässt sie sich leicht in ein bestehendes System mit minimaler Umgestaltung integrieren. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt der NuBEAM Flat-Top Technologie ist 바카라사이트 캡틴 einfache Skalierbarkeit. Insbesondere kann das Strahlparameterprodukt (BPP) für 바카라사이트 캡틴sen Fasertyp verändert werden, wobei ein gut homogenisiertes, flaches Strahlprofil erhalten bleibt. 바카라사이트 캡틴s wird erreicht, indem man das Design der Mode-Mixing-Elemente so abstimmt, dass 바카라사이트 캡틴 genaue Kombination der unterstützten Moden und 바카라사이트 캡틴 Menge der in 바카라사이트 캡틴 einzelnen Moden eingekoppelten Energie verändert wird. Auf 바카라사이트 캡틴se Weise kann 바카라사이트 캡틴 Faserleistung speziell an 바카라사이트 캡틴 Bedürfnisse der Anwendung angepasst werden.