aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Es wurden Untersuchungen der Ablationseffizienz an kompakten Knochengewebe,
welches auf verschiedene Weisen entwässert wurde, sowie
an reinem Hydroxylapatit durchgeführt. Hierfür wurde ein kurzgepulster
(FWHM = 50 ns) TEA CO2-Laser verwendet. Im Anschluß wurden die
Oberflächen der bestrahlten Proben mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops
untersucht. Hieraus können Rückschlüsse auf Unterschiede im
Ablationsmechanismus bei entwässerten und feuchten Knochen gewonnen
werden.
Q 46.2 Fr 11:15 HS 204
Untersuchungen zur Netzhautschädigung bei der refraktiven
Laser-Chirurgie am Auge — •Silvia Schumacher 1 , Meike Sander
1 , Holger Lubatschowski 1 und Ute Kaim 2 — 1 Laser Zentrum
Hannover e.V., Hollerithallee 8, 30419 Hannover — 2 Institut für Pathologie,
Tierärztliche Hochschule Hannover, Bünteweg 17, 30559 Hannover
In jüngster Zeit werden mit Hilfe eines nahen infrarot (- 780 nm) ultrakurz
Puls - Lasers refraktive chirurgische Operationen an der Hornhaut
des Auges durchgeführt (fs - LASIK). Durch die Fokussierung des Laserstrahls
wird ein optischer Durchbruch erzeugt und somit das Hornhautgewebe
am Fokuspunkt verdampft. Der Laserstrahl propagiert jedoch
weiter durch das Auge und kann auf weitere Gewebeschichten einwirken.
In der Netzhaut absorbieren insbesondere das retinale Pigmentepithel
und die Aderhaut einen relevanten Teil der Strahlung. Die Absorption
der Strahlungsenergie führt zu einer Temperaturerhöhung der Retina. In
unserem Experiment wird der Einfluss von Laserleistung, Bestrahlungsdauer
und der numerischen Apertur auf die Erwärmung der Retina untersucht.
Der damit verbundene Schädigungsgrad der Retina wird durch histologische
Untersuchungen an Schweineaugen ermittelt und präsentiert.
Q 46.3 Fr 11:30 HS 204
Laserinduzierte Ablation von Festkörpern am Beispiel Plexiglas
— •Birgit A. Bittmann und Dr. Hans-Jochen Foth — TU Kaiserslautern,
Fachbereich Physik, Erwin-Schrödinger Straße, 67663 Kaiserslautern
Aus der Zahnmedizin ist das Problem bekannt, dass ein Zahn, der
mit dem Laser behandelt wird, durch die thermische Einwirkung Spannungen
ausgesetzt ist. Werden diese Spannungen zu groß, so können an
dem Zahn Mikrorisse oder sogar makroskopische Risse entstehen. Um eine
erste Vorstellung von der Schädigung des umliegenden Materials bei
Festkörpern zu bekommen, wurde Plexiglas verwendet, da der gesamte
Bereich von Abtrag und Schädigung aufgrund der Transparenz des
Materials einsehbar und vermessbar ist.
Plexiglasproben wurden mit einem CO2-Laser beschossen, wobei Leistung
und Bestrahlungsdauer variiert wurden. Mit einem Mikroskop wurde
dann die Größe des Kraters und unter Ausnutzung der Spannungsdoppelbrechung
der Verlauf des Schädigungssaumes ausgemessen. Bei Beschuss
der Probe mit unterschiedlichen Pulsanzahlen konnte beobachtet
werden, dass nicht jeder Laserpuls die gleiche Menge an Material abgetragen
hat. Desweiteren wurde das ausgeworfene Material mithilfe einer
Kurzzeitfotographiemethode beobachtet, um dadurch Auswurfgeschwindigkeit
und Form des Auswurfkegels zu bestimmen.
Q 46.4 Fr 11:45 HS 204
Klinische Ergebnisse bei PRK und LASIK mit einem reinen
Festkörper UV-Laser — •Marcel Kirsch, Matthias Lenzner,
Olaf Kittelmann, Rafal Zatonski und Georg Korn — Albert
Einstein Ring 7, 14532 Kleinmachnow
Ein reines Festkörperlasersystem wird für die refraktive Augenchirurgie
am menschlichen Auge benutzt. Anhand klinischer Daten (PRK, LASIK)
zeigen wir eine hervorragende Übereinstimmung zwischen erzieltem und
angestrebtem Ergebnis, eine hohe Sicherheit sowie feine Ablationsprofile
und eine schnelle Wundheilung.
Q 46.5 Fr 12:00 HS 204
Numerische Berechnungen zur nichtlinearen Propagation ultrakurzer
Pulse in Wasser — •Cord Arnold 1 , Alexander Heisterkamp
1 , Holger Lubatschowski 1 und Wolfgang Ertmer 2 —
1 Laser Zentrum Hannover e.V., Hollerithallee 8, 30419 Hannover —
2 Institut für Quantenoptik, Universität Hannover, Am Welfengarten 1,
30167 Hannover
Wenn fs-Pulse mit Pulsenergien im Bereich von µJ auf eine Strahltaille
von wenigen µm fokussiert werden, werden leicht Intensitäten erreicht,
bei denen mit nichtlinearen Effekten gerechnet werden muss. Es wird ein
Modell zur Beschreibung der nichtlinearen Propagation ultrakurzer Pulse
131
vorgestellt, das Selbstfokussierung und die Erzeugung freier Elektronen
durch Multiphotonen- und Kaskadenionisation beschreibt. Das Modell
ist anwendbar auf isotrope dielektrische Medien.
In Bezug auf Anwendungen ultrakurzer Pulse in der refraktiven Augenchirurgie
wie die fs-LASIK werden Ergebnisse des Modells in Wasser
als nichtlineares Medium vorgestellt. Wasser besitzt in guter Näherung
die optischen Eigenschaften der menschlichen Cornea. Bei der fs-LASIK
werden durch Fokussieren ultrakurzer Pulse in der Cornea gezielt optische
Durchbrüche erzeugt, um dadurch einen Schnittprozess zu erreichen.
Form und Größe der erzeugten Schnitte können durch das Modell mit der
Überschreitung einer kritischen Dichte freier Elektronen in Verbindung
gebracht werden.
Q 46.6 Fr 12:15 HS 204
Dreidimensional aufgelöste Elementanalyse durch Femtosekunden-laserinduzierte
breakdown Spektroskopie — •Lars
Haag, Andreas Assion, Matthias Wollenhaupt, Fedor
Mayorov, Marc Winter, Lars Englert und Thomas Baumert
— Universität Kassel, Experimentalphysik III, Heinrich-Plett-Str. 40,
34132 Kassel
Wir haben durch die Verwendung von Femtosekunden-Laserpulsen und
die Kombination von laserinduzierter breakdown Spektroskopie (LIBS)
mit Mikroskopietechniken ein neues elementspezifisches in-situ Analyseverfahren
entwickelt. Hohe räumliche Auflösung im Femto- bis Attoliterbereich
und elementspezifische Sensitivität im mmol/l Bereich wurden
am Beispiel der spektrochemischen Analyse von gebundenem Calcium in
Pflanzenzellwänden demonstriert [1].
Dieses Verfahren soll zu einem dreidimensionalen Abbildungsverfahren
von Spurenelementen in biologischem Gewebe weiterentwickelt werden.
Da biologische Proben in der Regel eine komplexe Morphologie haben,
muss in einem ersten Schritt die Oberflächenstruktur abgebildet werden.
Mit einer geringen Laserpulsenergie nahe der Plasmaschwelle des Materials
wird die Oberfläche punktweise abgetastet. Die dreidimensionale
Information wird anschließend verwendet, um gezielt mit fs-LIBS eine
Tiefenprofilierung von Spurenelementen vorzunehmen. Dieses neuartige
Konzept wird diskutiert und erste experimentelle Ergebnisse werden vorgestellt.
[1] A. Assion et al. Appl. Phys. B 77, 391 397 (2003)
Q 46.7 Fr 12:30 HS 204
Hochempfindliche Spurengasanalytik mit einem mobilen OPO
gestützten photoakustischen Spektrometer — •Frank Müller 1 ,
Alexander Popp 1 , Stephan Schiller 2 und Frank Kühnemann 1
— 1 Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn, Wegelerstr.8,
53115 Bonn — 2 Institut für Experimentalphysik, Universität Düsseldorf,
Universitätsstr. 1, 40225 Düsseldorf
Wir präsentieren ein transportables photoakustisches Spektrometer (1)
für die Analyse von Spurengasen mit Relevanz in Biologie, Medizin und
Umweltanalytik. Als Lichtquelle wird ein Dauerstrich pumpresonanter,
signalresonanter optisch parametrischer Oszillator, basierend auf periodisch
gepoltem LiNbO3, verwendet. Das Design mit zwei unabhängigen
Resonatoren ermöglicht eine sehr gute Wellenlängendurchstimmung im
Bereich von 3100-3900 nm bei einer Ausgangsleistung von bis zu 2 x
100 mW. Bei einer Lock-In-Zeitkontanten von 30 s entspricht die Hintergrundschwankung
einer minimal detektierbaren Absorption von 7.2 x
10 −10 cm −1 . Die Nachweisgrenze z.B. für Ethan liegt damit bei etwa 25
ppt. Damit sind online-Analysen von Umgebungsluftproben möglich.
(1) F. Müller et al., Opt. Express 11 2820 (2003)
Q 46.8 Fr 12:45 HS 204
Entwicklung eines gepulsten Faserverstärkers für ein Brillouin-
LIDAR — •Kai Schorstein und Thomas Walther — Technische
Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, AG Laser und
Quantenoptik, Schlossgartenstr. 7, D-64289 Darmstadt
Zur Bestimmung des Temperaturprofils im Ozean kann ein Brillouin-
LIDAR genutzt werden. Die nötigen energiereichen Fourier limitierten
Laserpulse sollen von einem mehrstufigen gepulsten Faserverstärker erzeugt
werden. Der Vortrag gibt eine kurze Übersicht über das Messverfahren
und diskutiert Aufbau und Design des Faserverstärkers. Ferner
werden numerische Simulationen zum Faserverstärker vorgestellt.