• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswird eine Belüftungsvorrichtungfür dieMaterialbearbeitung optischer Oberflächen wasserhaltigen Materialsmit UV-Lasern beschrieben. Die Materialoberfläche wird mit wassergesättigterLuft gespült, unddiese Luft wird auch unmittelbar wieder abgesaugt. Die Belüftung erfolgt über eiennRing mit Luftaustrittsöffnungen,in dessen Zentrum sich das zu bearbeitende Material befindet, dieAbsaugung übereinen zweiten Ring oberhalb des erstgenannten. Durch geeignete Geometrieder Öffnungenfür Luftaus-und -eintritt läßt sichein zeitlich stabiler Rotationswirbel erzeugen, der eine annähernd konstante Transmissionfür dasLaserlicht hat und den Wassergehalt des zu bearbeitenden Materialskonstant hält.
    公开号:DE102004026536A1
    申请号:DE102004026536
    申请日:2004-05-29
    公开日:2005-12-29
    发明作者:Paul-Rolf Preusner
    申请人:Preussner Paul-Rolf Dipl-Phys Drrernat Drmed；
    IPC主号:A61F9-008
    专利说明:
    [0001] Beider Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung, die den Wassergehaltder Luft bei der Photoablation optischer Oberflächen wasserhaltigen Materialsmittels UV-Laser konstant hält.Sie wird bevorzugt bei der Excimerlaserchirurgie der menschlichenHornhaut benötigt.
    [0002] DiePhotoablation mit dem UV-Laser wird u.a. zur optischen Korrekturder Oberflächeder menschlichen Hornhaut verwendet. Die Berechnung der Pulsanzahlund der Lokalisation der einzelnen Laserpulse setzt voraus, daß durchjeden Laserpuls das gleiche Materialvolumen abgetragen wird. Diese Bedingungist aber nicht exakt erfüllt.Zum einen ändertsich die Transmission zwischen Laserquelle und Objekt durch dasabgedampfte Material des vorangegangenen Pulses. Abgedampftes Wasserbeispielsweise reduziert die Transmission deutlich. Das Problemder Transmissionsänderungkönnteman dadurch lösen,daß mandie Zeit zwischen zwei Pulsen soweit verlängert, daß das abgedampfte Materialaus dem Strahlbereich herausdiffundieren kann und/oder dadurch,daß mandieses Material absaugt oder herausbläst. Diese Ansätze sindStand der Technik. Wenn aber das zu behandelnde Material Wasserenthält,wie etwa die menschliche Hornhaut, verringert man den Wassergehaltsowohl durch Abwarten als auch durch vorbeiströmende Luft, d.h. die Hornhaut trocknetaus. Durch den abnehmenden Wassergehalt des Materials ändern sichaber die Absorptionseigenschaften und damit das pro Laserpuls abgetrageneMaterialvolumen. Der gleiche Sachverhalt gilt auch für anderewasserhaltige Materialien, deren Oberfläche mittels eines UV-Lasersoptisch bearbeitet werden soll, beispielsweise Intraokularlinsenaus wasserhaltigem Acrylat.
    [0003] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mitder sowohl der Wassergehalt des mit dem UV-Laser zu bearbeitendenMaterials als auch die Transmissionseigenschaften der Luft zwischenLaserquelle und Objekt möglichstkonstant gehalten werden können.
    [0004] DieAufgabe wird erfindungsgemäß entsprechendAnspruch 1 gelöst.Die folgende Darstellung geht davon aus, daß der Laserstrahl annähernd vertikalverläuftund sich die Austrittsöffnungdes Lasers oberhalb des zu bearbeitenden Objektes befindet. Daszu bearbeitende Material wird durch mit Wasser gesättigte Luftgespült.Die Spülungerfolgt durch einen ersten, hohlen, horizontal angeordneten Ring, derzum Zentrum weisende Öffnungenaufweist, aus denen die Luft herausströmt. Die Mitte des zu bearbeitendenObjektes befindet sich im Zentrum dieses Ringes. Unmittelbar oberhalbdieses ersten Ringes befindet sich ein zweiter, annähernd gleichgroßer hohlerRing. Auch dieser hat zum Zentrum weisende Öffnungen, durch die die Luftwieder abgesaugt wird. Die Öffnungenin jedem der beiden Ringe haben konstante Winkelabstände voneinander,und die Anzahl der Öffnungenist fürbeide Ringe gleich. Die beiden Ringe sind um ihre gemeinsame Symmetrieachseso gegeneinander verdreht, daß ihre Öffnungennicht übereinanderliegen.Dadurch bildet sich bei adäquat eingestellterZu- und Abluftmenge ein stabiler Rotationswirbel aus.
    [0005] DieAbsaugvorrichtung besteht in ihrer bevorzugten Ausführung auseinem dickwandigen Hohlzylinder mit zwei umlaufenden, kreisförmigen Nutenvon außen.Diese werden von außenz.B. durch einen weiteren Zylinder verschlossen, so daß zwei ringförmige, übereinanderliegendeHohlräume entstehen.
    [0006] DurchBohrungen werden diese Hohlräume mitdem Innenbereich des Hohlzylinders verbunden. Außerdem wird jeder der Hohlräume nachaußenmit einem Anschlußstutzenfür jeeinen Schlauch versehen. Fürdie Photoablation optischer Oberflächen, beispielsweise der menschlichenHornhaut, ist es wesentlich, daß dieStrahlrichtung des Lasers und somit die Achse des Hohlzylindersvertikal verläuft, denndas beim Ablationsvorgang entstehende Plasma bewegt sich aus thermischenGründennach oben. Weicht die Richtung des Laserstrahls wesentlich von derVertikalen ab, bewegt sich das abdampfende Plasma nicht in Richtungder optischen Achse der zu bearbeitenden Oberfläche, so daß die Gefahr von Asymmetriendurch asymmetrische Absorption des Laserlichtes besteht.
    [0007] Deruntere ringförmigeHohlraum dient der Belüftung,der obere der Absaugung. Damit wird der „Kamineffekt" unterstützt, dereinerseits durch die Bewegung des abdampfenden Plasmas entsteht,andererseits dadurch noch gefördertwird, daß wasserhaltigeLuft bei gleichem Druck und gleicher Temperatur leichter ist alstrockene.
    [0008] Deruntere Hohlraum ist überseinen Anschlußstutzenmit einem Schlauch und darübermit einer Pumpe verbunden, die durch ein Wasserbad geleitete Luftin den Hohlraum hineinpumpt. Eine besonders einfache Konstruktionim Sinn eines geschlossenen Kreislaufs ergibt sich, wenn der Auslaßstutzendes oberen Hohlraumes mit dem Ansaugraum der selben Pumpe verbundenwird. Alternativ wird der Auslaßstutzendes oberen Hohlraumes mit einer separaten Absaugpumpe verbunden.
    [0009] DieTemperatur des Wasserbades, mit dessen Hilfe die Zuluft mit Wassergesättigtwird, sollte annäherndder des zu bearbeitenden Materials entsprechen. Ist diese, wie imFall der menschlichen Hornhaut, höher als die Raumtemperatur,kann das Wasserbad mit einer Temperaturregelung versehen werden,die diese höhereTemperatur konstant hält.
    [0010] Wenndie Öffnungen,aus denen die Luft auf das zu bearbeitende Material strömt, unddie Öffnungen,durch die sie wieder abgesaugt wird, nicht übereinanderliegen, sondernim Sinn einer Rotation des oberen gegen den unteren ringförmigen Hohlraum gegeneinanderversetzt sind, erhältdie Strömungsrichtungder Luft im Bereich des zu bearbeitenden Materials nicht nur eineVertikalkomponente von unten nach oben, sondern auch eine Rotationskomponente.Diese führtzur Ausbildung eines stabilen, stationären Rotationswirbels. Die genauenBedingungen hierfürkönnendurch Variation der Luftmenge pro Zeit, der Zahl und Größe der Ein-und Austrittsöffnungenund der Rotation des oberen gegen den unteren Ring experimentelloptimiert werden.
    权利要求:
    Claims (3)
    [1] Belüftungsvorrichtungfür dieUV-Laser-Photoablation wasserhaltigen Materials, bestehend aus – einemersten, horizontal angeordneten hohlen Ring, in dessen Zentrum sichdas zu bearbeitende Material befindet, und aus dem wassergesättigte Luft auszum Ringzentrum weisenden Öffnungenaustritt, – einemzweiten, horizontal angeordneten hohlen Ring, von etwa gleicherGröße wie dererste, der die selbe Achse wie der erste hat und sich oberhalb dessenbefindet, und der ebenfalls zum Ringzentrum weisende Öffnungenhat, durch die die Luft wieder abgesaugt wird, – eineroder zwei Pumpen fürdie Bewegung der Zu- und Abluft, – einem Wasserbad, durch dasdie Zuluft geleitet wird, um sie mit Wasser zu sättigen, das annähernd dieTemperatur des zu bearbeitenden Materials hat.
    [2] Belüftungsvorrichtungfür dieUV-Laser-Photoablation wasserhaltigen Materials nach Anspruch 1, gekennzeichnetdadurch, daß dieZahl der Lufteintrittsöffnungendes ersten Ringes gleich der der Luftaustrittsöffnungen des zweiten Ringesist, sowie dadurch, daß alleLuftein- und austrittsöffnungender Ringe von ihren Nachbaröffnungenjeweils den gleichen Abstand haben, und dadurch, daß die Luftaustrittsöffnungendes zweiten Ringes sich nicht genau oberhalb der Lufteintrittsöffnungendes ersten Ringes befinden.
    [3] Belüftungsvorrichtungfür dieUV-Laser-Photoablation wasserhaltigen Materials nach Anspruch 1, gekennzeichnetdadurch, daß für das Wasserbad Mittelzum Konstanthalten der Temperatur vorgesehen sind.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004026536B4|2007-05-31|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-29| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-11-29| 8364| No opposition during term of opposition|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004026536A|DE102004026536B4|2004-05-29|2004-05-29|Belüftungsvorrichtung für die Bearbeitung optischer Oberflächen mittels UV-Laser|DE102004026536A| DE102004026536B4|2004-05-29|2004-05-29|Belüftungsvorrichtung für die Bearbeitung optischer Oberflächen mittels UV-Laser|
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