子脉冲序列模式铒激光技术及其牙硬组织消融的研究
发布时间：2022-07-29 10:12
中红外3μm激光器在生物医疗、军事等领域的应用都日渐成熟,该激光波长位于水和羟基磷灰石的强吸收峰附近,相比于其他波长,其对于生物软组织消融、背头和牙齿等硬组织的切割都有着无可比拟的优势。目前市场上铒激光治疗仪的频率都比较低,最高的不超过50Hz,导致切割和消融效率较低,与传统的牙科治疗设备相比优势不大。在临床应用中,铒激光多采用静态（自由振荡）和动态（调Q）两种模式。但灯泵静态铒激光脉宽较大,通常达1000 μs,消融过程中热效应严重容易导致坑洞碳化,同时过多热量扩散会造成周围组织细胞的损伤;动态铒激光由于调Q增益的限制,很难在高重复频率下获得足够大的脉冲能量。针对以上问题,本论文开展了子脉冲序列模式3 μm激光器的研制,并进行了3μm激光消融牙本质的实验研究。同时,研制了子脉冲序列模式铒激光的控制系统,提高了铒激光消融的可操作性。本论文的具体研究内容如下:1.研制了子脉冲序列模式激光的控制系统,详细讨论了控制系统的芯片选择、检测电路和功能模块程序,并对系统的整体程序设计和各个功能模块程序进行研制。本文中激光控制系统主要实现以下功能:人机交互模块、水雾控制模块、A/D转换模块、电源控制...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 3μm激光器研究背景及意义
1.2 3μm固体激光器的研究现状
1.3 3μm固体激光器的牙科应用
1.4 3μm激光牙硬组织消融目前存在的问题
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 子脉冲序列模式激光及控制系统研制
2.1 激光牙本质消融理论基础
2.2 子脉冲序列模式激光运行方式及消融特性
2.3 子脉冲序列模式激光控制系统硬件设计
2.3.1 控制系统的功能模块
2.3.2 控制系统的芯片选择
2.3.3 控制系统的硬件电路
2.4 子脉冲序列模式激光控制系统软件设计
2.4.1 控制系统程序总体设计
2.4.2 控制系统模块程序
2.5 本章小结
第三章 子脉冲序列模式Er:YAG激光器研制
3.1 Er:YAG晶体特性与激光机理
3.2 子脉冲序列模式Er:YAG激光器谐振腔设计
3.3 子脉冲序列模式Er:YAG激光器研制
3.4 子脉冲序列模式Er:YAG激光实验及结果分析
3.5 本章小结
第四章 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器研制
4.1 Cr,Er:YSGG晶体特性与激光机理
4.2 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器谐振腔设计
4.3 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器研制
4.4 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光实验及结果分析
4.5 本章小结
第五章 铒激光牙硬组织消融实验研究
5.1 Er:YAG与Cr,Er:YSGG铒激光在牙本质消融中的应用
5.2 子脉冲序列模式下铒激光牙本质消融实验研究
5.2.1 冷却水雾对铒激光吸收的影响
5.2.2 消融牙硬组织迁移物观测及对铒激光的影响
5.2.3 子脉冲宽度对子脉冲序列模式激光消融的影响
5.2.3.1 子脉冲宽度对牙本质消融质量的影响
5.2.3.2 子脉冲宽度对牙髓腔温升的影响
5.2.3.3 子脉冲宽度对消融坑洞组织形貌的影响
5.3 子脉冲序列模式铒激光牙本质消融的理论分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]1.2μm半导体激光在皮肤伤口愈合的实验研究[J]. 王彩霞,毕进子,田云云,蔡宜洛,赵梓汝. 应用激光. 2020(01)
[2]铒激光备洞对牙体与充填体间纳米渗漏和粘结强度的影响[J]. 宋召龙,李艳萍,李思宁,张琳. 口腔医学. 2020(01)
[3]YAG激光龋齿去腐对低龄儿童牙科焦虑情况的影响[J]. 王丽杰,杨秋野,魏丽,黄燕军. 中外医疗. 2020(01)
[4]Er∶YAG激光治疗种植体周围炎前后卟啉单胞菌与伴放线杆菌的变化[J]. 杨阿丽,刘晓静. 中国激光医学杂志. 2019(06)
[5]水雾对调Q Er:YAG激光消融牙本质阈值及损伤的影响[J]. 崔庆哲,魏蒙恩,凌琳,程庭清,吴先友,江海河. 中国激光. 2016(12)
[6]纳秒双脉冲激光的控制方法[J]. 王学军,孟繁禹,李猛,王静波,高光波. 中国激光. 2011(02)
[7]脉冲CO2激光与Er:YAG激光颅骨组织消融的比较[J]. 张先增,王晓燕,詹振林,叶青,谢树森. 中国激光. 2009(10)
[8]Er,Cr:YSGG激光处理正常及龋坏牙本质的扫描电镜观察[J]. 于静涛,包穆蓉. 激光生物学报. 2003(02)
[9]腔长对Er:YAG 2.94μm激光输出的影响[J]. 吴路生,周海,丁勇,殷绍唐,余吟山. 量子电子学报. 1999(06)
[10]铒钇铝石榴石晶体的生长[J]. 李粉玉,王晓萍,戎子梅,钟永成. 人工晶体. 1989(01)
本文编号：3666270
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【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 3μm激光器研究背景及意义
1.2 3μm固体激光器的研究现状
1.3 3μm固体激光器的牙科应用
1.4 3μm激光牙硬组织消融目前存在的问题
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 子脉冲序列模式激光及控制系统研制
2.1 激光牙本质消融理论基础
2.2 子脉冲序列模式激光运行方式及消融特性
2.3 子脉冲序列模式激光控制系统硬件设计
2.3.1 控制系统的功能模块
2.3.2 控制系统的芯片选择
2.3.3 控制系统的硬件电路
2.4 子脉冲序列模式激光控制系统软件设计
2.4.1 控制系统程序总体设计
2.4.2 控制系统模块程序
2.5 本章小结
第三章 子脉冲序列模式Er:YAG激光器研制
3.1 Er:YAG晶体特性与激光机理
3.2 子脉冲序列模式Er:YAG激光器谐振腔设计
3.3 子脉冲序列模式Er:YAG激光器研制
3.4 子脉冲序列模式Er:YAG激光实验及结果分析
3.5 本章小结
第四章 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器研制
4.1 Cr,Er:YSGG晶体特性与激光机理
4.2 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器谐振腔设计
4.3 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光器研制
4.4 子脉冲序列模式Cr,Er:YSGG激光实验及结果分析
4.5 本章小结
第五章 铒激光牙硬组织消融实验研究
5.1 Er:YAG与Cr,Er:YSGG铒激光在牙本质消融中的应用
5.2 子脉冲序列模式下铒激光牙本质消融实验研究
5.2.1 冷却水雾对铒激光吸收的影响
5.2.2 消融牙硬组织迁移物观测及对铒激光的影响
5.2.3 子脉冲宽度对子脉冲序列模式激光消融的影响
5.2.3.1 子脉冲宽度对牙本质消融质量的影响
5.2.3.2 子脉冲宽度对牙髓腔温升的影响
5.2.3.3 子脉冲宽度对消融坑洞组织形貌的影响
5.3 子脉冲序列模式铒激光牙本质消融的理论分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]1.2μm半导体激光在皮肤伤口愈合的实验研究[J]. 王彩霞,毕进子,田云云,蔡宜洛,赵梓汝. 应用激光. 2020(01)
[2]铒激光备洞对牙体与充填体间纳米渗漏和粘结强度的影响[J]. 宋召龙,李艳萍,李思宁,张琳. 口腔医学. 2020(01)
[3]YAG激光龋齿去腐对低龄儿童牙科焦虑情况的影响[J]. 王丽杰,杨秋野,魏丽,黄燕军. 中外医疗. 2020(01)
[4]Er∶YAG激光治疗种植体周围炎前后卟啉单胞菌与伴放线杆菌的变化[J]. 杨阿丽,刘晓静. 中国激光医学杂志. 2019(06)
[5]水雾对调Q Er:YAG激光消融牙本质阈值及损伤的影响[J]. 崔庆哲,魏蒙恩,凌琳,程庭清,吴先友,江海河. 中国激光. 2016(12)
[6]纳秒双脉冲激光的控制方法[J]. 王学军,孟繁禹,李猛,王静波,高光波. 中国激光. 2011(02)
[7]脉冲CO2激光与Er:YAG激光颅骨组织消融的比较[J]. 张先增,王晓燕,詹振林,叶青,谢树森. 中国激光. 2009(10)
[8]Er,Cr:YSGG激光处理正常及龋坏牙本质的扫描电镜观察[J]. 于静涛,包穆蓉. 激光生物学报. 2003(02)
[9]腔长对Er:YAG 2.94μm激光输出的影响[J]. 吴路生,周海,丁勇,殷绍唐,余吟山. 量子电子学报. 1999(06)
[10]铒钇铝石榴石晶体的生长[J]. 李粉玉,王晓萍,戎子梅,钟永成. 人工晶体. 1989(01)
本文编号：3666270
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