50
На рис. 7.5 представлены зависимости эффективности удаления эмали
и дентина зуба человека излучением импульсов YSGG: Cr, Er лазера
различной длительности и структуры от количества этих импульсов,
падающих в одну точку поверхности твёрдой зубной ткани.
Видно, что при однократном лазерном воздействии наибольшая
эффективность удаления эмали и дентина реализуется для импульса с
длительностью 1,8±0,2 мс, состоящего
из эквидистантой последовательности
пичков длительностью порядка 500 нс (тип III). Далее следует импульс
свободной генерации длительностью 1,8±0,2 мс, состоящий их хаотически
расположенных во времени пичков длительностью порядка 1 мкс (тип II).
Минимальная же эффективность удаления эмали и дентина соответствует
импульсу свободной генерации длительностью 550±50 мкс, который состоит
их хаотически расположенных во времени пичков длительностью порядка
1 мкс (тип I).
Сравнивая результат воздействия на твёрдые ткани зуба человека
излучения импульсов типа II и типа III, отметим, что наличие регулярных и
более коротких пичков при одинаковой длительности лазерного импульса
позволило поднять эффективность удаления эмали практически в два, а
дентина в полтора раза. По−видимому, регуляризация пичков во времени
способствует упорядочиванию в
пространстве процессов разрушения
твёрдой ткани зуба и удаления продуктов этого разрушения, приводящее к
росту эффективности удаления. Т.е. при регулярной последовательности в
паузе между пичками разрушенный материал успевает "оторваться" от
поверхности и освободить место для действия следующего пичка.
Если же последовательность пичков нерегулярная, то хаотично
следующие пички могут частично перекрываться,
при этом часть лазерной
энергии воздействует на уже разрушенный предыдущим пичком и не
успевший покинуть дно кратера материал, что и приводит к снижению
эффективности удаления в целом.
Не следует забывать: в импульсах типа III пички в два раза короче, чем
в других типах. Сокращение длительности пичка приводит к росту пиковой
мощности в
зоне взаимодействия, а это способно привести к образованию
плазмы, которая, в свою очередь, дополнительно очищает дно лазерного
кратера от продуктов разрушения, снижая тем самым потери части
поступающего излучения.
В экспериментах было обнаружено, что по мере роста количества
лазерных импульсов, падающих в одну точку поверхности эмали или
дентина, вышеописанная разница в
эффективности удаления твёрдых тканей
зуба исследованными типами лазерных импульсов уменьшается, а к десятому
лазерному импульсу вообще практически исчезает. Подобный эффект можно
объяснить "засорением" лазерного кратера продуктами разрушения, которые
не могут быть эффективно удалены лазерным излучением и существенно
ослабляют плотность энергии на дне кратера.