脉冲激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏.建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了单脉冲及多脉冲激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以1064 nm波长激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的温度分布.研究结果表明:脉冲激光与组织的热效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光能量、焦斑半径、重复频率等.     

脉冲激光辐照皮肤组织的热效应数值模拟研究

具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏.本文建立了激光辐照皮肤组织的二维热效应模型,并在柱坐标系下精确求解了高斯分布的激光脉冲辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布.研究结果表明:脉冲激光对皮肤组织的热损伤,最早发生在光束中心处,并沿着径向和轴向衰减,当脉冲激光辐照后一段时间,温度达到最大值时并不是发生在脉冲结束时,而是在脉冲结束后的一段时间内.脉冲激光辐照皮肤组织,激光能量密度起着决定性因素,焦斑半径也是影响作用效果的一个非常重要的参数.     

激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

为了研究工作波段在近红外的激光安全问题,建立了连续激光辐照生物组织的热学模型,通过分离变量法求解热传导方程,得出了生物组织在激光辐照阶段和扩散阶段皮肤组织瞬态温度分布的精确解析解,并以氧碘激光辐照皮肤组织为例,计算了皮肤组织在激光辐照下的温度场分布。结果表明,皮肤组织温升随激光辐照时间和功率密度的增加而增加,辐照结束后,皮肤表面温度缓慢下降,深处温度先缓慢上升,再缓慢下降。分析结论与相关实验结果取得一致,证实了所建模型的合理性。该结论对于其它连续激光对物质的热损伤研究是有帮助的。     

连续激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏。建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了平顶和高斯分布的连续激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以氦氖激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的温度分布。研究结果表明：皮肤组织径向温度分布与入射激光光束的光强分布相似,激光与组织热效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光功率、焦斑半径等。     

1064 nm激光光热效应对CCD探测器干扰实验研究

为了研究激光的光热效应对CCD探测器的干扰效应,利用1064 nm激光开展了对CCD探测器的干扰实验。实验采集数字图像的处理分析可明显观察到1064 nm激光对于CCD探测器的串扰现象。进行了激光照射CCD探测器随时间变化产生热噪声差对比实验,观察到了激光光热效应对于CCD探测器的干扰效果。实验表明CCD探测器表面温度随1064 nm激光辐照功率的升高而逐渐升高的现象,由于光热效应带来的图像热噪声明显影响到了CCD探测器的成像效果。由于硅基CCD探测器对1064 nm波长的低光电响应率,研究光热效应对CCD探测器干扰效应尤为重要。     

激光-生物组织光热效应模型综述

为了更深入地研究激光与生物组织的相互作用机理,一方面需要建立完善的数学和计算机模型来描述组织内的光热过程;另一方面需要建立能够准确表征生物组织光学和热物学性质的实体模型进行实验.因此,首先对实体模型的常用材料做出了总结,同时对人体几个主要部位的实体及有限元模型的最新研究进展做出了归纳,而后对该领域研究中最常用的几种计算...     

不同形状连续激光辐照皮肤组织温度场数值模拟

本文基于生物组织热传导方程,分析了连续平顶型激光和连续高斯型激光辐照皮肤组织的热传递规律,建立了更为接近细胞尺寸的三层皮肤组织模型,采用有限元方法对两种不同形状激光作用于皮肤组织时产生的温升情况进行了数值模拟,仿真研究了不同作用时间、不同表面距离和不同深度的皮肤组织温度场分布。结果表明,相同条件下,由连续平顶型激光在组织内部产生的最高温度明显小于高斯型的,主要原因是平顶型激光能量分散,而高斯型能量相对集中。连续高斯型激光辐照组织后产生的温升区域面积和穿透深度均较大,撤去激光后达到初始温度的冷却时间也相应较长。     

脉冲CO2激光照射活体组织的温度实验研究

为了研究脉冲CO2激光功率、工作时间、间歇时间和脉冲个数对活体组织温升的影响,以不同脉冲激光参数进行分组实验,每次实验同时记录三路温度信号:表面辐射温度、皮下1mm的组织温度和环境温度.获得了组织表面最高温度与激光参数的线性回归方程,表面最高温度与激光功率和工作时间正相关,与间歇时间负相关,与脉冲个数相关性很小,实验值和回归值相关系数为0.988,组织内部最高温度的变化范围很小,说明激光脉冲输出方式可以使温升限于治疗局部,避免周围组织受到热损伤.组织表面和内部温度上升时间与激光照射时间的相关系数分别为0.983和0.993.实验结果能够很好地反映组织温度与脉冲激光参数之间的关系,可为脉冲激光治疗提供实验指导,并用来验证相关理论模型和数值模拟结果.     

激光与强脉冲光治疗皮肤鲜红斑痣的现状与进展

本文综述了近年来国内外使用激光与强脉冲光治疗皮肤血管性病变鲜红斑痣的现状及研究进展,并对其治疗方法与并发症进行了分析,为提高治愈率和减少副作用提供了临床治疗依据。     

非制冷微测辐射热计受激光辐照的温度响应

红外成像技术的不断革新使得非制冷微测辐射热计在军用侦察装备当中逐渐普及,其激光干扰技术的研究也成为热点,而探测器像元受到激光辐照的温度响应是干扰成功的关键。围绕斩波调制的激光辐照微测辐射热计的温度响应问题,立足UL01011型非晶硅探测器建立了模型,并通过有限元分析的方法研究了调制频率、占空比和激光功率三个参数各自对温度增量的影响。通过分析推导得出结论:功率稳定的连续激光经斩波调制后辐照至非制冷微测辐射热计时,稳定状态下像元温度升高量的振荡均值,与调制频率成负指数关系,与占空比成正指数关系,与激光功率成倍率关系。     

离体皮肤组织激光焊接工艺及性能试验研究

为了提高离体皮肤组织激光焊接工艺的稳定性和可靠性,获得激光工艺参数的改变对组织切口性能和热损伤的影响规律,量化激光工艺参数与离体皮肤组织切口抗张强度和热损伤参数之间的关系,基于单因子试验,分析了激光功率、激光频率等焊接工艺参数对离体皮肤组织切口融合效果及组织表面形貌的影响规律,并确定了激光功率、激光频率参数范围。采用锯齿形扫描方式和添加牛血清蛋白作为助焊剂可有效促进离体皮肤组织融合效果。     

金属球壳在激光辐照下热效应的数值计算

利用有限元法对金属球壳在恒定功率密度激光辐照下的热效应进行了数值计算,分析了在激光辐照过程中,金属球壳内外壁的温升、温差的变化规律,并主要以铜、铝材料为例,比较了铜、铝球壳在激光辐照下的温度变化和外壁温度响应情况.数值计算结果表明,激光辐照期间,在经过热响应的过渡过程后,金属球壳内、外壁的升温率几乎为常量,内外壁温差基本保持恒定值;对于壁厚在0.004～0.02 m范围内的铜、铝球壳,激光辐照停止后,内外壁热平衡过程在几十ms到1s的时间内结束.     

Nd:YAP激光照射皮肤生物效应的实验研究

目的 :研究Nd :YAP激光不同功率、照射时间对皮肤的生物效应。方法 :我们以犬作为实验对象 ,以不同功率、不同照射时间照射皮肤 ,以肉眼、光镜、电镜观察不同激光参数的生物学作用。结果 :Nd :YAP激光作用于皮肤 ,以热凝固效应为主 ,也有一定的消融作用。病理见凝固达真皮深层 ,剂量 5W、4秒 ;1 0W、1秒 ;全层击穿剂量 5W、6秒 ,1 0W、4秒。结论 :Nd :YAP激光作用于皮肤组织 ,以热凝固效应为主 ,也有一定的消融作用 ,功率 5W、时间小于 4秒 ;功率 1 0W时间小于 1秒较安全 ,引起疤痕机率可减少。Nd :YAP激光的组织表面消融、热凝固作用与平均功率、照射时间成正相关     

CO2激光辐照下玻璃表面温度分布实验研究

为了研究激光预热玻璃温度场分布,采用实验和数值计算相结合的方法,利用红外热像仪测温装置,对普通钠钙平板玻璃试件在CO2激光辐照下表面的温度进行了测量,并利用热电偶对红外热像仪进行了校正,得到了真实的温度场,对实验和理论计算进行了比较。结果表明,实验得到的温度变化规律与数值计算基本一致。     

激光辐照皮肤组织的光子传输解析计算研究

建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态光场模型,在柱坐标系下采用漫射近似法和格林函数法精确求解了高斯和平顶分布的连续激光辐照皮肤组织的光传输方程,得到瞬态光场分布,并以氦氖激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的光分布。研究结果表明：皮肤组织径向光分布规律与入射激光束的光强分布相似,激光与组织光效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光功率、焦斑半径等。     

激光辐照单结砷化镓光伏电池的输出特性

选取单结砷化镓光伏电池和工作波长为808 nm的半导体激光器,开展激光无线能量传输的研究,实验测试了光伏电池性能参数与激光功率和电池温度的关系。结果表明,光伏电池效率随激光功率的增大呈单峰曲线,激光平均功率密度为67.5 mW/cm2时效率最大为49.7%。温度升高,开路电压线性下降,从而导致效率线性降低。激光功率越大,开路电压和效率的温度系数越小。     

He-Ne激光加蒽林软膏对家兔皮肤影响的研究

本文研究He-Ne激光加蒽林对家兔皮肤的作用,以寻求一种能促进毛发迅速生长又无毒副作用的方法。 取青紫蓝灰及黑毛家兔72只,体重1.5～2.5kg。采用HNZSQ-2型He-Ne激光治疗仪,波长632.8nm,输出功率25mW。自配蒽林软膏(Arthralin),浓度为0.01％和0.25％两种。