Теоретическое и экспериментальное исследование физических условий и механизмов, определяющих эффективность возбуждения источников УФ и видимого излучения на основе эксимерных и тримерных сред и ВКР. Определение оптимальных условий и основных закономерностей абляционного действия лазерного излучения УФ и видимого диапазонов на кожу, зубную ткань и другие биологические объекты; выяснение физических механизмов лазерного воздействия и направлений их эффективного использования в медицинских технологиях.
Решаемые задачи:
Для достижения указанной цели предполагается решить следующие основные задачи:
- Компьютерное моделирование генерационных параметров эксимерного лазера и определение основных физических процессов, отвечающих за его эффективность.
- Поиск наиболее эффективных режимов возбуждения для получения генерации на эксимерах и тримерах.
- Исследования по получению дифракционной расходимости излучения эксимерного лазера, применение методов нелинейной оптики и отработка методики ВКР-преобразования излучения эксимерного лазера с целью расширения спектрального диапазона.
- Разработка, создание и оптимизация генерационных характеристик макета лазера на основе эксимерных и тримерных сред для прикладных задач медицины.
- Определение характеристик лазерного излучения, обеспечивающие высокую эффективность и требуемое качество абляционной обработки биологических тканей.
- Поиск условий повышения эффективности и качества абляционной обработки биологических тканей при использовании комбинированного воздействия лазерным излучением различной длины волны.
В настоящее время УФ лазеры широко используются в микроэлектронике, медицине, биологии научных исследованиях и т.д. Однако параметры их излучения часто не удовлетворяют предъявляемым требованиям из-за низкой степени когерентности лазерного пучка и дискретного набора частот генерации. Это обусловлено тем, что по своей природе УФ лазеры имеют широкую полосу усиления (3-5 нм), малую длительность импульса (5 - 50 нс), высокий коэффициент усиления (0,1-0,2 см-1), а в режиме свободной генерации их излучение имеет низкую степень как временной, так и пространственной когерентности. Известные методы формирования излучения в одном лазерном модуле не позволяют сформировать лазерный пучок, имеющий малую расходимость, большую мощность импульса излучения и узкую спектральную линию. Поэтому для формирования лазерного пучка с требуемыми параметрами создаются лазерные системы по принципу «задающий генератор-усилитель», где расширение спектра генерируемых частот происходит путем ВКР-преобразования излучения сформированного в задающем генераторе.
Будет создан макет универсального эксимерного и тримерного лазера, который является источником высокоинтенсивного перестраиваемого по отдельным длинам волн излучения. В лазерном макете будут использованы оригинальные системы возбуждения и прокачки газовой смеси, позволяющие обеспечить приемлемый ресурс работы и высокую пиковую мощность излучения. Макет эксимерного лазера может быть непосредственно использован для лечения широкого спектра кожных заболеваний (например, псориаза и витилиго), кавернозных и фиброзно-кавернозных форм туберкулеза, сложных поражений коронарных сосудов. При применении KrCl-молекул лазер может быть использован в качестве основы для создания офтальмологических систем, необходимость организации собственного производства которых уже давно назрела в Республике Беларусь. На макете будут выполнены исследования по получению дифракционной расходимости излучения эксимерного лазера, применению ВКР-преобразования с целью расширения спектрального диапазона. Будут определены характеристики лазерного излучения, обеспечивающего высокую эффективность и качество абляционной обработки биологических тканей.
Лазерная медицина, лазерные технологии, микро- и оптоэлектроника, спектроскопия, научные исследования.
Лазерная система будет отличаться малыми габаритами, использованием комплектующих изделий отечественного производства и собственного изготовления и соответственно – дешевизной. Последнее будет способствовать ее конкурентоспособности на рынке лазерных приборов.
Снижение себестоимости за счёт использования отечественных компонентов и материалов по сравнению с зарубежными аналогами.
УП «НТЦ «ЛЭМТ» БелОМО» (г. Минск), Институт физики им. А.Б. Степанова НАН Беларуси, Физико-технический институт НАН Беларуси, республиканские научно-практические центры (РНПЦ) Министерства здравоохранения Республики Беларусь.
Учреждение образования «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»
Ануфрик Славамир Степанович
моб.: +375 29 696 90 69
e-mail: anufrick@grsu.by