ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА ПРИ ЛАЗЕРНОЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ БИОТКАНИ МИКРОСЕКУНДНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА НА ИТТЕРБИЙ-ЭРБИЕВОМ СТЕКЛЕ

Предмет исследования.Представлены результаты исследования акустического сигнала, регистрируемого гидрофоном при воздействии на жидкость микросекундными импульсами лазерного излучения с длиной волны генерации 1,54 мкм и различной временной субструктурой. Обсуждается влияние энергии и временной субструктуры лазерного импульса на величину генерируемых перепадов давления в жидкости и эффективность удаления тканей катарактального хрусталика глаза. Метод. Микросекундные импульсы излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле с различной пиковой мощностью «лидирующего» пичка и эквивалентной энергией доставлялись в объем дистиллированной воды через оптическое волокно. Акустический сигнал регистрировался игольчатым гидрофоном NP 10-1 (Dapco Inc., США). В условиях in vitro проведена гидроакустическая обработка катарактального хрусталика глаза человека. Основные результаты. Для импульсов с различной временной субструктурой получены зависимости амплитуды первой (термооптической) и второй (связанной с процессом «коллапс–возобновление» парогазовой полости) компонент акустического сигнала от энергии в импульсе. Установлено, что с увеличением пиковой мощности «лидирующего» пичка микросекундного импульса снижается порог появления второй компоненты акустического сигнала, а максимальная амплитуда обеих компонент возрастает. Получены угловые распределения амплитуды компонент акустического сигнала. Выявлено, что первая имеет выраженный максимум амплитуды в направлении, перпендикулярном оптической оси волокна, тогда как угловое распределение второй более равномерно. В эксперименте in vitro показано, что увеличение пиковой мощности «лидирующего» пичка приводит к существенному увеличению удаленного объема и эффективности удаления тканей катарактального хрусталика глаза человека. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации параметров лазерного излучения для обработки биоткани, окруженной жидкостью, например, в процессе лазерной экстракции катаракты.