Inaktivierung von Proteinen und Zellen durch Laserbestrahlung von ...

Material und Methoden 69
3.2.2 Raumfrequenzfilterung des
Nanosekundenpuls Lasers
Da weder eine Homogenisierung durch lange Fasern noch eine Bestrahlung mit einem
Gaußschen Strahlprofil im Fall der Nanosekunden Laser möglich war, wurde
das Strahlprofil durch eine Raumfrequenzfilterung homogenisiert. Der Fokus der
TEM00-Mode ist am kleinsten, so dass durch unterschiedliche Blendengrössen
im Fokus des Raumfrequenzfilters das Strahlprofil bis hin zu einem Gaußschen
Strahlprofil homogenisiert werden kann. Das Verfahren ist durch die Plasmabildung
an der Blende limitiert, da das Plasma selbst stark absorbiert. Der
Continuum Laser hatte aufgrund von Interferenzen von an optischen Komponenten
gestreuter Strahlung ein stark ungleichmäßiges Profil, das in Abbildung
3.12 dargestellt ist. Aufgrund der hohen Leistungen wurde der Strahl mit einer
langbrennweitigen Linse von 800 mm zur Fokussierung und eine Keramikblende
als Filter genutzt. Für eine Brennweite von 800 mm ergibt sich ein Gaußscher
Fokusdurchmesser von 26 µm. Bei diesem Durchmesser bildete sich ab 15 mJ
ein Plasma an der Blende. Eine gute Homogenisierung konnte somit nicht für
hohe Energien erreicht werden. Der Hauptgrund für die Plasmabildung lag in
der schlechten Pointing-Stabilität des Resonators. Wandert der Fokus auf den
Blendenrand, so kommt es aufgrund der hohen Elektronendichte in Festkörpern
sofort zu einer Plasmabildung. Mit einer größeren Blende von 400 µm istdas
Strahlprofil nach der Filterung nicht mehr gaußförmig. Die lokale Homogenität
innerhalb von einem 500 µm Durchmesserareal war aber ausreichend gut, um Proben
zu bestrahlen. Das Strahlprofil, bei dem 120 mJ transmittiert wurden, ist
in Abbildung 3.12 dargestellt. Es besitzt Unregelmäßigkeiten, die ohne scharfe
Intensitätsmodulationen ineinander übergehen. Die Probe lässt sich innerhalb
des Strahls in dem markierten Areal derart positionieren, dass die Modulationen
innerhalb der Probe unter 10% des Mittelwerts der Bestrahlung betragen.