Inaktivierung von Proteinen und Zellen durch Laserbestrahlung von ...

Theorie 31
Diesem Druck steht die Trägheit des Wassers entgegen. Das überhitzte Wasser
bildet eine Lage von ca. 5 bis 10 nm um den Goldpartikelkern. Das Volumen
ist somit extrem gering. Bei extrem schneller Abkühlung ist es deshalb möglich,
dass es trotz Überschreitung des spinodalen Punktes nicht zu einer vollständigen
Ablösung des Wassers von den Partikeln, d.h. zu einer Blasenbildung kommt. Eine
Abschätzung, ob die Entstehung von Blasen um 15 nm Gold verhindert werden
kann, erlaubt das Rayleigh-Modell, das Kavitationsblasenentstehung beschreibt.
Hiernach stellt sich bei konstantem Innendruck nach einer kurzen Beschleunigungsphase
eine konstante Blasenwandgeschwindigkeit ein [194, 156, 124], so dass
die Blasengröße nach folgender Formel berechnet werden kann:
� �1/2 2(pg − P∞)
r(t) =
· t (2.14)
3ρf
Darin sind ρf dieDichtedesWassers,pg der Druck innerhalb der Blase und p∞
der Umgebungsdruck.
Nach dieser Formel kann man bei einem maximalen Anfangsdruck von 90 bar
bei der Temperatur am spinodalen Punkt mit einem Blasendurchmesser von