ഉയർന്ന ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവറും ഗാസിയൻ ബീം ഗുണനിലവാരവും ഉള്ള ഒതുക്കമുള്ളതും ശക്തവുമായ ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് (MIR）) 6.45 um ലേസർ പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ 1.53 W, പൾസ് വീതി 10-ൽ ഏകദേശം 42 ns. ഒരു ZnGeP2 (ZGP) ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ഓസിലേറ്റർ (OPO) ഉപയോഗിച്ചാണ് kHz കൈവരിക്കുന്നത്.നമ്മുടെ അറിവിൽ ഏറ്റവുമധികം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറിന്റെ 6.45 um എന്ന ഏറ്റവും ഉയർന്ന ശരാശരി ശക്തിയാണിത്.ശരാശരി ബീം ഗുണനിലവാര ഘടകം M2=1.19 ആയി കണക്കാക്കുന്നു.
കൂടാതെ, 2 മണിക്കൂറിൽ 1.35% rms-ൽ താഴെയുള്ള ഊർജ്ജ ഏറ്റക്കുറച്ചിലോടെ ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് പവർ സ്റ്റബിലിറ്റി സ്ഥിരീകരിച്ചു, കൂടാതെ ലേസർ മൊത്തം 500 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഈ 6.45 um പൾസ് ഒരു റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിച്ച്, മൃഗങ്ങളുടെ ഛേദനം മസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, കൊളാറ്ററൽ നാശത്തിന്റെ പ്രഭാവം ആദ്യമായി സൈദ്ധാന്തികമായി വിശകലനം ചെയ്തു, നമ്മുടെ അറിവിൽ ഏറ്റവും മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ ഈ MIR ലേസറിന് മികച്ച അബ്ലേഷൻ കഴിവുണ്ടെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺ ലേസറുകൾക്ക് പകരമാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.©2022 Optica പബ്ലിഷിംഗ് ഗ്രൂപ്പ്
https://doi.org/10.1364/OL.446336
മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് (MIR）6.45 um ലേസർ വികിരണത്തിന് ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള വൈദ്യശാസ്ത്ര മേഖലകളിൽ പ്രയോഗസാധ്യതയുണ്ട് ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെറ്റ്-റിക് ഓസിലേറ്റർ (OPO) അല്ലെങ്കിൽ വ്യത്യാസ ഫ്രീക്വൻസി ജനറേഷൻ (DFG) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രാമൻ ലേസറുകളും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകളും സാധാരണയായി 6.45 ഉം ലേസർ സ്രോതസ്സുകളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, FEL- കളുടെ ഉയർന്ന വില, വലിയ വലിപ്പം, സങ്കീർണ്ണമായ ഘടന എന്നിവ അവയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ആപ്ലിക്കേഷൻ.സ്ട്രോൺഷ്യം നീരാവി ലേസറുകൾക്കും ഗ്യാസ് രാമൻ ലേസറുകൾക്കും ടാർഗെറ്റ് ബാൻഡുകൾ ലഭിക്കും, എന്നാൽ രണ്ടിനും മോശം സ്ഥിരതയുണ്ട്, ഹ്രസ്വ സെർ-
6.45 um സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾ ജൈവ കലകളിൽ ചെറിയ താപ അണക്കെട്ട് പ്രായപരിധി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നുവെന്നും അവയുടെ അബ്ലേഷൻ ഡെപ്ത് അതേ സാഹചര്യങ്ങളിൽ FEL-നേക്കാൾ ആഴമേറിയതാണെന്നും പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, അത് അവയ്ക്ക് കഴിയുമെന്ന് പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ചു. ബയോളജിക്കൽ ടിഷ്യു അബ്ലേഷനായി FEL- കൾക്കുള്ള ഫലപ്രദമായ ബദലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു 【2】. കൂടാതെ, സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറുകൾക്ക് ഒതുക്കമുള്ള ഘടന, നല്ല സ്ഥിരത, കൂടാതെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
ടേബിൾടോപ്പ് പ്രവർത്തനം, അവയെ a6.45μn പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള വാഗ്ദാന ടൂളുകളാക്കി മാറ്റുന്നു.അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള MIR ലേസറുകൾ കൈവരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫ്രീക്വൻസി കൺവേർഷൻ പ്രക്രിയയിൽ നോൺ-ലീനിയർ ഇൻഫ്രാറെഡ് പരലുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. 4 um കട്ട്-ഓഫ് എഡ്ജുള്ള ഓക്സൈഡ് ഇൻഫ്രാറെഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, നോൺ-ഓക്സൈഡ് പരലുകൾ മികച്ചതാണ്. MIR ലേസറുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്. ഈ പരലുകളിൽ AgGaS2 (AGS）【3,41,LiInS2 （LIS)【5,61, LilnSe2 １) 】, BaGaSe（BGSe）【10-12】, അതുപോലെ ഫോസ്ഫറസ് സംയുക്തങ്ങൾ CdSiP2 (CSP）【13-16】 and ZnGeP2) (ZGP) ഉദാഹരണത്തിന്, CSP-OPOകൾ ഉപയോഗിച്ച് എംഐആർ വികിരണം ലഭിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, മിക്ക CSP-OPO-കളും ഒരു അൾട്രാഷോർട്ട് (പിക്കോ-ആൻഡ് ഫെംടോസെക്കൻഡ്) ടൈം സ്കെയിലിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അവ ഏകദേശം 1 ഉം മോഡ്-ലോക്ക് ചെയ്ത ലേസറുകളാൽ സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. നിർഭാഗ്യവശാൽ, സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു SPOPO) സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു സജ്ജീകരണമുണ്ട്, ചെലവ് കൂടുതലാണ്. അവയുടെ ശരാശരി പവർ 6.45 um【13-16】 100 mW-ൽ താഴെയാണ്. CSP ക്രിസ്റ്റലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ZGP- ന് ഉയർന്ന ലേസർ തകരാറുണ്ട്ഷോൾഡ് (60 MW/cm2), ഉയർന്ന താപ ചാലകത (0.36 W/cm K), കൂടാതെ താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന ഒരു നോൺ-ലീനിയർ കോഫിഫിഷ്യന്റ് (75pm/V）) അതിനാൽ, ZGP ഉയർന്ന പവർ അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ-പവർക്കുള്ള മികച്ച MIR നോൺ-ലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലാണ്. ഊർജ്ജ പ്രയോഗങ്ങൾ 【18-221. ഉദാഹരണത്തിന്, 2.93 um ലേസർ പമ്പ് ചെയ്യുന്ന 3.8-12.4 um ട്യൂണിംഗ് റേഞ്ചുള്ള ഒരു ഫ്ലാറ്റ്-ഫ്ലാറ്റ് കാവിറ്റി ZGP-OPO പ്രദർശിപ്പിച്ചു. 1.2 mJ 【201. 6.45 um ന്റെ പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്, 100 Hz ആവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ 5.67 mJ എന്ന മാക്സി-മം സിംഗിൾ-പൾസ് ഊർജ്ജം ഒരു ZGP ക്രിസ്റ്റലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു നോൺ-പ്ലാനർ റിംഗ് OPO കാവിറ്റി ഉപയോഗിച്ച് നേടിയെടുത്തു. ഒരു ആവർത്തനത്തോടെ. 200Hz ആവൃത്തി, 0.95 W ന്റെ ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ 【221-ൽ എത്തി. നമുക്കറിയാവുന്നിടത്തോളം, ഇത് 6.45 um-ൽ നേടിയ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഉൽപാദന ശക്തിയാണ്.ഫലപ്രദമായ ടിഷ്യു അബ്ലേഷൻ 【23】-ന് ഉയർന്ന ശരാശരി പവർ ആവശ്യമാണെന്ന് നിലവിലുള്ള പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പ്രായോഗികമായ ഉയർന്ന പവർ 6.45 um ലേസർ ഉറവിടം വികസിപ്പിക്കുന്നത് ബയോളജിക്കൽ മെഡിസിൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിൽ വലിയ പ്രാധാന്യമുള്ളതാണ്.ഈ കത്തിൽ, ഉയർന്ന ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ഉള്ളതും ഒരു നാനോ സെക്കൻഡ് (ns）)-പൾസ് 2.09 um പമ്പ് ചെയ്യുന്ന ZGP-OPO അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതുമായ ഒരു ലളിതവും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് MIR 6.45 um ലേസർ ഞങ്ങൾ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു.
6.45 um ലേസറിന്റെ പരമാവധി ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ 10 kHz ആവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ ഏകദേശം 42ns പൾസ് വീതിയിൽ 1.53 W വരെയാണ്, കൂടാതെ ഇതിന് മികച്ച ബീം ഗുണനിലവാരമുണ്ട് ഒരു ലേസർ സ്കാൽപെൽ ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, യഥാർത്ഥ ടിഷ്യു അബ്ലേഷനുള്ള ഫലപ്രദമായ സമീപനമാണ് ലേസർ എന്ന് ഈ കൃതി കാണിക്കുന്നു.പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം ചിത്രം 1-ൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ZGP-OPO പമ്പ് ചെയ്യുന്നത് വീട്ടിൽ തന്നെ നിർമ്മിച്ച LD- പമ്പ് ചെയ്ത 2.09 um Ho:YAG ലേസർ ആണ്, അത് 10 kHz-ൽ 28 W ശരാശരി പവർ നൽകുന്നു. ഏകദേശം 102 ns（ പൾസ് ദൈർഘ്യം FWHM) കൂടാതെ ഏകദേശം 1.7.MI, M2 എന്നിവയുടെ ശരാശരി ബീം ഗുണനിലവാര ഘടകം M2, 2.09 um-ൽ ഉയർന്ന പ്രതിഫലനമുള്ള രണ്ട് 45 മിററുകളാണ്. ഈ മിററുകൾ പമ്പ് ബീമിന്റെ ദിശാ നിയന്ത്രണം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. രണ്ട് ഫോക്കസ്-ഇംഗ് ലെൻസുകൾ （f1 =100mm ZGP ക്രിസ്റ്റലിൽ ഏകദേശം 3.5 mm ബീം വ്യാസമുള്ള ബീം കൊളൈമേഷനായി ,f2=100 mm പ്രയോഗിക്കുന്നു (HWP）) 2.09 um പമ്പ് ലൈറ്റിന്റെ ധ്രുവീകരണം നിയന്ത്രിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. M3 ഉം M4 ഉം OPO കാവിറ്റി മിററുകളാണ്, ഫ്ലാറ്റ് CaF2 അടിവസ്ത്രമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു 6.45 um ഇഡ്‌ലറിനും 3.09 um സിഗ്നൽ തരംഗങ്ങൾക്കും (98%) ബീമും ഉയർന്ന പ്രതിഫലനവും പൂശിയിരിക്കുന്നുum, 3.09 um എന്നിവയും 6.45 um ഇഡ്‌ലറിന്റെ ഭാഗിക സംപ്രേക്ഷണം അനുവദിക്കുന്നു.തരം-ജെⅡ ഫേസ് മാച്ചിംഗിനായി ZGP ക്രിസ്റ്റൽ 6-77.6° andp=45° ൽ മുറിച്ചിരിക്കുന്നു. ടൈപ്പ്-1 ഫേസ് മാച്ചിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലൈൻവിഡ്ത്ത്. ZGP ക്രിസ്റ്റലിന്റെ അളവുകൾ 5mm x 6 mm x 25 mm ആണ്, മുകളിൽ പറഞ്ഞ മൂന്ന് തരംഗങ്ങൾക്കായി ഇത് മിനുക്കിയതും ആന്റി-റിഫ്ലെക്ഷൻ പൂശിയതുമാണ്. വാട്ടർ കൂളിംഗ് ഉള്ള ഒരു ചെമ്പ് ഹീറ്റ് സിങ്കിൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു（T=16）。കുഴിയുടെ നീളം 27 mm ആണ്. OPO-യുടെ റൗണ്ട്-ട്രിപ്പ് സമയം പമ്പ് ലേസറിന് 0.537 ns ആണ്. ZGP ക്രിസ്റ്റലിന്റെ കേടുപാടുകൾ ഞങ്ങൾ R ഉപയോഗിച്ച് പരിശോധിച്ചു. -ഓൺ-ഐ രീതി 【17】. ZGP ക്രിസ്റ്റലിന്റെ നാശത്തിന്റെ പരിധി 10 kHz-ൽ 0.11 J/cm2 ആയി അളന്നു താരതമ്യേന മോശം കോട്ടിംഗ് ഗുണനിലവാരം.ജനറേറ്റഡ് ഐഡ്‌ലർ ലൈറ്റിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ അളക്കുന്നത് ഒരു എനർജി മീറ്റർ (D,OPHIR,1 uW മുതൽ 3 W) ആണ്, കൂടാതെ സിഗ്നൽ ലൈറ്റിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം ഒരു സ്പെക്‌ട്രോമീറ്റർ (APE,1.5-6.3 m）) ആണ് നിരീക്ഷിക്കുന്നത്. 6.45 um-ന്റെ ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് പവർ നേടുക, OPO-യുടെ പാരാമീറ്ററുകളുടെ രൂപകൽപ്പന ഞങ്ങൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. ത്രീ-വേവ് മിക്സിംഗ് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെയും പാരാക്‌സിയൽ പ്രൊപ്പഗേഷൻ cquations 【24,25】；സിമുലേഷനിലെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഒരു സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ നടത്തുന്നത്. പരീക്ഷണാത്മക സാഹചര്യങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും സ്ഥലത്തിലും സമയത്തിലും ഒരു ഗാസിയൻ പ്രൊഫൈലുള്ള ഒരു ഇൻപുട്ട് പൾസ് അനുമാനിക്കുകയും ചെയ്യുക. OPO ഔട്ട്പുട്ട് മിറർ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം
സംപ്രേക്ഷണം, പമ്പ് പവർ തീവ്രത, ഔട്ട്പുട്ട് കാര്യക്ഷമത എന്നിവ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്‌ത് അറയിലെ പമ്പ് ബീം സാന്ദ്രതയിൽ കൃത്രിമം കാണിച്ച് ഉയർന്ന ഔട്ട്പുട്ട് പവർ നേടുകയും ഒരേസമയം ZGP ക്രിസ്റ്റലിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾക്കും കേടുപാടുകൾ ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ZGP-OPO ഓപ്പറേഷനായുള്ള W. 50% ട്രാൻസ്മിറ്റൻസുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ഔട്ട്പുട്ട് കപ്ലർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, പരമാവധി പീക്ക് പവർ ഡെൻസിറ്റി ZGP ക്രിസ്റ്റലിൽ 2.6 x 10 W/cm2 മാത്രമാണെന്നും ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവറും ആണെന്ന് സിമുലേറ്റഡ് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. 1.5 W-ൽ കൂടുതൽ ലഭിക്കും. 6.45 um-ൽ ഇഡ്‌ലറിന്റെ അളന്ന ഔട്ട്പുട്ട് പവറും സംഭവം പമ്പ് പവറും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു. ഇഡ്‌ലറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ഏകതാനമായി വർദ്ധിക്കുന്നതായി ചിത്രം 2-ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും. സംഭവം പമ്പ് പവർ. പമ്പ് ത്രെഷോൾഡ് ഒരു ശരാശരി പമ്പ് പവർ 3.55WA യുടെ പരമാവധി ഇഡ്‌ലർ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ 1.53 W, ഏകദേശം 18.7 W എന്ന പമ്പ് പവറിൽ കൈവരിക്കുന്നു, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ-ടു-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയുമായി യോജിക്കുന്നു.എഫ് ഏകദേശം 8.20%%, ക്വാണ്ടം പരിവർത്തനം cfliciency 25.31%. ദീർഘകാല സുരക്ഷയ്ക്കായി, ലേസർ അതിന്റെ പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് പവറിന്റെ 70% ന് അടുത്താണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. IW ന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പവറിലാണ് പവർ സ്ഥിരത അളക്കുന്നത്. ചിത്രം. ഞങ്ങളുടെ പരീക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന സ്പെക്ട്രോമീറ്ററിന്റെ (APE，1.5-6.3 um) പരിമിതമായ തരംഗദൈർഘ്യം കാരണം നിഷ്‌ക്രിയന്റെ അളവിന് പകരം അളക്കുന്നു. അളന്ന സിഗ്നൽ തരംഗദൈർഘ്യം 3.09 um-ൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, രേഖയുടെ വീതി ഏകദേശം 0.3 nm ആണ്, കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ ചിത്രം.2-ന്റെ ഇൻസെറ്റിൽ (b）) നിഷ്‌ക്രിയന്റെ കേന്ദ്ര തരംഗദൈർഘ്യം 6.45um ആയി കണക്കാക്കുന്നു. ഇഡ്‌ലറിന്റെ പൾസ് വീതി ഒരു ഫോട്ടോഡിറ്റക്‌ടറിലൂടെ കണ്ടെത്തുന്നു（Thorlabs,PDAVJ10) കൂടാതെ ഒരു ഡിജിറ്റൽ ഓസിലോസ്കോപ്പ്—2Tckhtroznix ）。ഒരു സാധാരണ ഓസിലോസ്കോപ്പ് തരംഗരൂപം ചിത്രം.3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പൾസ് വീതി ഏകദേശം 42 ns. പൾസ് വീതി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു2.09 um പമ്പ് പൾസുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ 6.45 um ഇഡ്‌ലറിന് 41.18% കുറവാണ് 6.45 um ഇഡ്‌ലർ ലേസർ ബീം ഉപയോഗിച്ചാണ് അളക്കുന്നത്
അനലൈസർ (Spiricon,M2-200-PIII) 1 W ഔട്ട്പുട്ട് പവർ, ചിത്രം 4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ. M2, M，2 എന്നിവയുടെ അളന്ന മൂല്യങ്ങൾ x അക്ഷത്തിലും y അക്ഷത്തിലും യഥാക്രമം 1.32 ഉം 1.06 ഉം ആണ്. M2=1.19 ന്റെ ശരാശരി ബീം ഗുണമേന്മ ഘടകം. Fig.4 ന്റെ പ്രാണികൾ ദ്വിമാന (2D）) ബീം തീവ്രത പ്രൊഫൈൽ കാണിക്കുന്നു, ഇതിന് അടുത്തുള്ള ഗാസിയൻ സ്പേഷ്യൽ മോഡ് ഉണ്ട്. 6.45 um പൾസ് ഫലപ്രദമായ അബ്ലാ-ഷൻ നൽകുന്നു എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ, പോർസൈൻ മസ്തിഷ്കത്തിന്റെ ലേസർ അബ്ലേഷൻ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രൂഫ്-ഓഫ്-പ്രിൻസിപ്പൽ പരീക്ഷണം നടത്തുന്നു. 6.45 um പൾസ് ബീമിനെ ഏകദേശം 0.75 മില്ലിമീറ്റർ അരക്കെട്ടിലേക്ക് ഫോക്കസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു f=50 ലെൻസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലേസർ ബീമിന്റെ ഫോക്കസിലാണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്. റേഡിയൽ ലൊക്കേഷൻ r ന്റെ പ്രവർത്തനമെന്ന നിലയിൽ ജൈവ ടിഷ്യുവിന്റെ ഉപരിതല താപനില (T) ഒരു തെർമോകാമറ (FLIR A615) ഉപയോഗിച്ച് അബ്ലേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു. I W ന്റെ ലേസർ ശക്തിയിൽ ,2,4,6,10, 20 സെ03,1.91,3.05，കൂടാതെ റേഡിയൽ ദിശയിൽ 4.14 മില്ലീമീറ്ററും വികിരണ സ്ഥാനത്തിന്റെ കേന്ദ്രബിന്ദുവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, ചിത്രം.5-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ. ചതുരങ്ങൾ അളന്ന താപനില ഡാറ്റയാണ്. ഉപരിതല താപനിലയാണ് ചിത്രം.5-ൽ കാണുന്നത്. വികിരണ ദൈർഘ്യം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ടിഷ്യൂയിലെ അബ്ലേഷൻ സ്ഥാനത്ത് വർദ്ധിക്കുന്നു. കേന്ദ്രബിന്ദു r=0-ൽ T യുടെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന താപനില 132.39,160.32,196.34 ആണ്.
യഥാക്രമം 1,2，4,6,10, 20 സെക്കന്റ് വികിരണ ദൈർഘ്യത്തിന് 205.57,206.95, 226.05C. കൊളാറ്ററൽ കേടുപാടുകൾ വിശകലനം ചെയ്യാൻ, അബ്ലറ്റഡ് ടിഷ്യു ഉപരിതലത്തിലെ താപനില വിതരണം അനുകരിക്കുന്നു. ബയോളജിക്കൽ ടിഷ്യുവിനുള്ള താപ ചാലക സിദ്ധാന്തം126】ബയോളജിക്കൽ ടിഷ്യുവിലെ ലേസർ പ്രചരണ സിദ്ധാന്തവും 【27】പോർസൈൻ തലച്ചോറിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് 1281.
ഇൻപുട്ട് ഗൗസിയൻ ബീം എന്ന അനുമാനത്തോടെയാണ് സിമുലേഷൻ നടത്തുന്നത്. എക്‌സ്‌പെർ-ഐമെന്റിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ബയോളജിക്കൽ ടിഷ്യു ഒറ്റപ്പെട്ട പോർസിൻ ബ്രെയിൻ ടിഷ്യു ആയതിനാൽ, താപനിലയിൽ രക്തത്തിന്റെയും ഉപാപചയത്തിന്റെയും സ്വാധീനം അവഗണിക്കപ്പെടുകയും പോർസൈൻ മസ്തിഷ്ക കോശം ലളിതമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സിമുലേഷനായി ഒരു സിലിണ്ടറിന്റെ ആകൃതി. സിമുലേഷനിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന പരാമീറ്ററുകൾ പട്ടിക 1-ൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഖര കർവുകൾ ആറ് വ്യത്യസ്ത വികിരണങ്ങൾക്കായി ടിഷ്യു പ്രതലത്തിലെ അബ്ലേഷൻ സെന്ററുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് അനുകരിച്ച റേഡിയൽ താപനില വിതരണങ്ങളാണ്. ദൈർഘ്യം. അവ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് ചുറ്റളവിലേക്ക് ഒരു ഗാസിയൻ താപനില പ്രൊഫൈൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ അനുകരണ ഫലങ്ങളുമായി നന്നായി യോജിക്കുന്നുവെന്ന് ചിത്രം 5-ൽ നിന്ന് വ്യക്തമാണ്. ഓരോ വികിരണത്തിനും റേഡിയേഷൻ ദൈർഘ്യം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് അബ്ലേഷൻ പൊസിഷൻ വർദ്ധിക്കുന്നു. മുൻകാല ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ടിഷ്യൂകളിലെ കോശങ്ങൾ താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ തികച്ചും സുരക്ഷിതമാണെന്ന്55C, അതായത് ചിത്രം 5-ലെ വക്രങ്ങളുടെ ഗ്രീൻ സോണുകളിൽ (T<55C) സെല്ലുകൾ സജീവമായി നിലകൊള്ളുന്നു. ഓരോ വക്രത്തിന്റെയും മഞ്ഞ മേഖല (55C)60C）。1,2,4 റേഡിയേഷൻ ദൈർഘ്യത്തിന്, T=60°Care0.774,0.873,0.993,1.071,1.198, 1.364 mm എന്നിവയിൽ അനുകരിച്ച അബ്ലേഷൻ ആരം യഥാക്രമം 6,2,4 എന്ന് ചിത്രം.5-ൽ കാണാൻ കഴിയും. 10，ഉം 20s ഉം, T=55C യിലെ സിമുലേറ്റഡ് അബ്ലേഷൻ ആരം യഥാക്രമം 0.805,0.908,1.037,1.134,1.271, ഒപ്പം 1.456 mm ആണ്. അളവ് വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ, 82 കോശങ്ങൾ നിർജ്ജീവമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. യഥാക്രമം 2.394,3.098,3.604,4.509, and5.845 mm2 for 1,2,4,6,10, and 20s റേഡിയേഷൻ കൂടാതെ 0.027 mm2. ലേസർ അബ്ലേഷൻ സോണുകളും കൊളാറ്ററൽ നാശനഷ്ട മേഖലകളും റേഡിയേഷൻ കാലയളവിനൊപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും. കൊളാറ്ററൽ നാശനഷ്ട അനുപാതം 55C s T60C എന്ന കൊളാറ്ററൽ നാശനഷ്ടത്തിന്റെ അനുപാതമായി ഞങ്ങൾ നിർവ്വചിക്കുന്നു. കൊളാറ്ററൽ നാശനഷ്ട അനുപാതം കണ്ടെത്തി. 8.17%, 8.18%, 9.06%, 12.11%, 12.56%, എന്നിങ്ങനെ വിവിധ വികിരണ സമയങ്ങളിൽ 13.94%, അതായത് അബ്ലറ്റഡ് ടിഷ്യൂകളുടെ കൊളാറ്ററൽ നാശനഷ്ടം ചെറുതാണ്. അതിനാൽ, സമഗ്രമായ പരീക്ഷണംഈ കോം‌പാക്റ്റ്, ഹൈ-പവർ, ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് 6.45 um ZGP-OPO ലേസർ ജൈവ കലകളുടെ ഫലപ്രദമായ അബ്ലേഷൻ പ്രദാനം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് എൽ ഡാറ്റയും സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങളും കാണിക്കുന്നു. ഒരു ns ZGP-OPO സമീപനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള MIR പൾസ്ഡ് 6.45 um ലേസർ ഉറവിടം. പരമാവധി ശരാശരി 1.53 W പവർ 3.65kW ന്റെ പീക്ക് പവറും M2=1.19 ന്റെ ശരാശരി ബീം ഗുണമേന്മയുള്ള ഘടകവും ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ചു. ഈ 6.45 um MIR റേഡിയേഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, a ടിഷ്യുവിന്റെ ലേസർ അബ്ലേഷനിൽ പ്രൂഫ്-ഓഫ്-പ്രിൻസിപ്പൽ പരീക്ഷണം നടത്തി. അബ്ലറ്റഡ് ടിഷ്യു ഉപരിതലത്തിലെ താപനില വിതരണം പരീക്ഷണാത്മകമായി അളക്കുകയും സൈദ്ധാന്തികമായി അനുകരിക്കുകയും ചെയ്തു. അളന്ന ഡാറ്റ അനുകരണ ഫലങ്ങളുമായി നന്നായി യോജിക്കുന്നു. കൂടാതെ, കൊളാറ്ററൽ കേടുപാടുകൾ സൈദ്ധാന്തികമായി വിശകലനം ചെയ്തു. 6.45 um-ലെ ഞങ്ങളുടെ ടേബിൾടോപ്പ് MIR പൾസ് ലേസർ ബയോളജിക്കൽ ടിസക്കുകളുടെ ഫലപ്രദമായ അബ്ലേഷൻ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുവെന്നും മെഡിക്കൽ, ബയോളജിക്കൽ സയൻസിൽ ഒരു പ്രായോഗിക ഉപകരണമാകാനുള്ള വലിയ സാധ്യതയുണ്ടെന്നും ഈ ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഒരു വലിയ FEL-നെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കും.ഒരു ലേസർ സ്കാൽപെൽ.