Foireann Oileán na hEolaíochta ag Cinntiú i dTairchur Snáithín snáthoptaice Ard-Pulse Fuinnimh Lár-infridhearg

Le déanaí, rinne an grúpa taighdeoir Jiang Haihe ag an Institiúid Sláinte, Institiúid Eolaíochtaí Fisiciúla Hefei, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, dul chun cinn tábhachtach maidir le staidéar a dhéanamh ar chóras tarchurtha léasair pulsed ard-fhuinnimh sa bhanna tonnfhad lár-infridhearg, agus tá dhear sé 6-poll snáithín log-lárnach frith-athshondas micreastruchtúrtha (AR-HCF) le croí-trastomhas níos mó de 78 μm, a thuigeann don chéad uair tarchur éifeachtach solas léasair bíogaigh ardfhuinnimh de 2.79 μm banna tonnfhad i riocht teocht an tseomra. Foilsíodh na torthaí sa Optical TTG a bhfuil cáil idirnáisiúnta air. Foilsíodh na torthaí in Optics and Laser Technology, iris optúil TOP a aithnítear go hidirnáisiúnta.
De ghnáth éilíonn feistí leighis léasair catheter solúbtha chun an solas léasair a tharchur chuig an othar, ach úsáideann an chuid is mó de na feistí leighis léasair lár-infridhearg traidisiúnta lámh treorach solais chun an solas léasair a tharchur. Mar sin féin, tá go leor fadhbanna ag an modh lámh-treoraithe solais traidisiúnta maidir le tarchur léasair, mar shampla struchtúr córas casta, éifeachtacht tarchurtha íseal, agus easpa solúbthachta. Is féidir le húsáid tarchurtha snáithíní optúla na fadhbanna thuas a réiteach, ach tá an t-ábhar snáithíní optúla soladach-lárnach sa bhanna lár-infridhearg den tairseach damáiste léasair íseal, agus ní féidir leis na hionstraimí leighis léasair erbium banna 3μm a chomhlíonadh le dlús ardfhuinnimh. de riachtanais treoir éadrom. Dá bhrí sin, dhear agus rinne an fhoireann taighde struchtúr simplí, éifeachtacht tarchurtha cúplála ard, tairseach damáiste ard agus tarchur solúbtha lámh treorach solais malartach AR-HCF chun fuinneamh léasair a tharchur.
D'úsáid an fhoireann an micreastruchtúr poll AR-HCF deartha 6- le croí-trastomhas mór de 78 μm den chéad uair chun léasair ardfhuinnimh bíogacha a tharchur go héifeachtach sa bhanda 2.79 μm ag teocht an tseomra. Gan damáiste a dhéanamh don snáithín, is é 77.3% an meán-éifeachtúlacht tarchurtha cúplála sa réigiún iomlán, agus sroicheann an éifeachtacht tarchurtha cúplála is airde 85% faoi chaighdeán ard bhíoma agus fuinneamh cúplála beag. Má asbhaintear an maolú aer-ionsúite sa chroílár, tá éifeachtacht tarchurtha an chórais struchtúrtha snáithíní féin os cionn 90%. Baineann an córas amach uas-aschur fuinnimh léasair bíogaigh de 11.78 mJ, le tairseach dlús fuinnimh comhfhreagrach 350 J/cm2, a sháraíonn i bhfad an luach atá ag teastáil le haghaidh eisídiú fíocháin bhoga in orgánaigh bheo. Ag an am céanna, is é 20 cm an ga lúbthachta íosta den AR-HCF agus is féidir leis an gcaillteanas comhfhreagrach freastal ar riachtanais chliniciúil na máinlia, agus tá cáilíocht an bhíoma léasair ag deireadh aschuir an AR-HCF níos fearr ná sin ag an deireadh ionchuir. , a bhfuil feabhas maith.
I gcomparáid leis na snáithíní optúla atá ann faoi láthair déanta as struchtúir agus ábhair eile le haghaidh tarchur tonnfhad 2.79 μm, tá cobhsaíocht mheicniúil níos láidre ag struchtúr poll an silica AR-HCF, tairseach damáiste níos airde, agus íogaireacht lúbthachta níos ísle agus sáraíonn sé an tarchur. na hairm treorach solais traidisiúnta. Osclaíonn an staidéar seo bealach nua chun léasair leighis 2.79 μm Cr,Er:YSGG soladstaide a tharchur go héifeachtach.

Fíor 1. Struchtúr trasghearrtha AR-HCF

Fíor 2. Gléas turgnamhach tarchurtha spásúil 2.79 μm AR-HCF

Fíor 3. Caillteanais AR-HCF le gathanna lúbthachta éagsúla agus treoracha lúbthachta