Лазерно-струйное устройство с прямым вводом излучения в жидкостной лучевод

Грязнов Н.А., Горячкин Д.А., Соснов Е.Н., Титов С.В., Сенчик К.Ю.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Грязнов Н.А., Горячкин Д.А., Соснов Е.Н., Титов С.В., Сенчик К.Ю. Лазерно-струйное устройство с прямым вводом излучения в жидкостной лучевод // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 12. С. 15–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-12-15-23

Gryaznov N.A., Goryachkin D.A., Sosnov E.N., Titov S.V., Senchik K.Yu. Laser-jet device with direct input of radiation into a liquid beamguide [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 12. P. 15–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-12-15-23

Ссылка на англоязычную версию:

N. A. Gryaznov, D. A. Goryachkin, E. N. Sosnov, S. V. Titov, and K. Yu. Senchik, "Laser-jet device with direct input of radiation into a liquid beamguide," Journal of Optical Technology. 85(12), 752-759 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000752

Аннотация:

Рассмотрено устройство для реализации известного принципа канализации лазерного излучения в тонкой ламинарной струе жидкости (лучеводе), которая служит средством доставки излучения на объект и средством охлаждения. Используется устойчивая ламинарная струя жидкости с достаточно большим диаметром 0,3–0,8 мм при скорости истечения порядка 10 м/c и новый принцип ввода лазерного излучения в струю непосредственно из кварцевого оптоволокна в жидкостной лучевод. В результате удаётся выполнить устройство ввода простым, малогабаритным, гибким и мобильным.

При уровне мощности доставленного по струе излучения до 4 Вт продемонстрирована возможность тонкой обработки листового полистирола, а также рассечение моделей кроветворных биологических тканей без пригорания и карбонизации шва и прилегающих к нему областей.

Ключевые слова:

лазерная струя, иттербиевый волоконный лазер, холодная абляция

Благодарность:

Авторы выражают благодарность Харламову Вячеславу Валентиновичу за поддержку работы и Иванову Андрею Евгеньевичу за разработку первого варианта макета лазерно-струйной форсунки с фокусирующей системой ввода. Статья подготовлена при финансовой поддержке Минобрнауки в ходе выполнения работ по Соглашению от 03.10.2016 г. № 14.578.21.0207 RFMEFI57816X0207 о предоставлении субсидии в целях реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 годы».

Коды OCIS: 140.3390

Список источников:

1. Richerzhagen B. Method and apparatus for machining material with a liquid guided laser beam // Patent US 5,902, 499. 1999.
2. Mai T.A., Kling N.U., Vago N., Richerzhagen B., Stray K. Laser microjet® technology — fundamental study and highlights of it’s latest applications // ALAC Conference Proc. Boston, USA. 2007. P. 1–9.
3. Wagner F., Sibailly O., Vago N., Romanowicz R., Richerzhagen B. // The Laser microjet® technology — 10 years of development // ICALEO Conference Proc. Jacksonville, USA. 2003. P. 595–604.
4. Холодный В.Ю., Саленко А.Ф. Применение лазерно-струйного метода обработки для перфорирования сотового заполнителя авиационных сэндвич-панелей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2016. Т. 1. № 5 (79). С. 19–30.
5. Агеева С.А., Минаев В.П. Современные лазерные скальпели как основа внедрения высокоэффективных и стационарозамещающих технологий в оториноларингологии // Национальный медицинский каталог. 2003. Т. 1. № 2. С. 62–68.
6. Михеенко А.В. Оптический пробой в воде под действием непрерывного лазерного излучения // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2015. № 4. С. 41–48.
7. Thomes W.J., Ott M.N., Chuska R.F., Switzer R.C., Blair D.F. Fiber optic cables for transmission of high-power laser pulses // Proc. of SPIE. 2010. V. 10565. P. 1–7.
8. Кузьмин О.В. Хирургическая лазерная система // Патент WO. 2011056098 A2. 2009.
9. Jia Wei Zheng, Lind Zhang, Qin Zhou, Hua Ming Mai, Yan An Wang, Xin Dong Fan, Zhong Ping Qin, Yi Fang Zhao. A practical guide to treatment of infantile hemangiomas of the head and neck // International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2013. V. 6. № 10. P. 851–860.
10. Grove Robert E., Holtz James Z. Method for the laser treatment of subsurface blood vessels // Patent US. 5,707,403. 1998.
11. Boulnois Jean-Luc. Photophysical processes in recent medical laser developments: A review // Lasers in medical science. 1986. V. 1. Is. 1. P. 47–66.