Д.В. ГАНИН Научные руководители – А.З. ОБИДИН , к.ф.-м.н.
реклама
Д.В. ГАНИН1,2 Научные руководители – А.З. ОБИДИН2, к.ф.-м.н. 1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Центр физического приборостроения института общей физики РАН 2 МЕТОД ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ПРЕЦИЗИОННОЙ РЕЗКИ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ КОРОНАРНЫХ СТЕНТОВ И ПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ФЕМТОСЕКУНДНЫМИ ЛАЗЕРАМИ Представлены результаты экспериментов по прецизионной резке прозрачных материалов с помощью метода использующего филаментацию излучения фемтосекундного лазера. Показано успешное применение разработанного метода для резки медицинских полимерных коронарных стентов. Ежегодно в России от сердечно-сосудистых заболеваний умирает почти 1,3 миллиона человек. Своевременное рентгеноэндоваскулярное вмешательство в виде коронарного стентирования и коронарной ангиопластики способно предотвратить инфаркт миокарда. Использование фемтосекундных лазеров привело к созданию их нового поколения – биоразлагаемых стентов. Однако существующая технология резки полимерных коронарных стентов может быть значительно улучшена. Наши исследования показали [1,2], что использование филаментации лазерного излучения (Керровская самофокусировка, различные типы сферических аберраций) в объеме прозрачных диэлектриков позволит увеличить эффективность резки и улучшить качественные характеристики реза. В случае филаментации в объеме образца создается нить излучения длиной несколько сотен микрометров и диаметром порядка двух микрометров. Длинной лазерной нити можно управлять [3] изменяя параметры лазерного излучения. Сканируя образец данной нитью, за один фемтосекундный импульс излучения можно прорезать образец толщиной более 100 мкм, а при типичной частоте следования импульсов в несколько сотен килогерц – добиться впечатляющей производительности. Энергоэффективность в несколько раз выше по сравнению с технологиями использующими послойную лазерную абляцию. Были проведены эксперименты по резке трубок-заготовок полимерных биоразлагаемых стентов из PLLA и прозрачных диэлектриков (плавленый кварц, акрил, оптическое стекло К-8). В результате были получены резы со следующими характеристиками: ширина реза менее 5 мкм, конусность реза отсутствует, шероховатость поверхности Ra<1 мкм, отсутствует зона теплового воздействия. Изменение фокусирующей системы может дополнительно увеличить производительность без потери качества [4]. Полученные результаты показали наличие преимуществ разрабатываемой технологии по сравнению с используемыми в настоящее время технологиями резки прозрачных материалов по таким параметрам как: ширина реза, конусность, шероховатость поверхности реза и энергоэффективность. Список литературы 1. Vartapetov S. K., Ganin D, et al. Femtosecond fabrication of cyclic structures in bulk of transparent dielectrics //Quantum Electronic. 2015. V. 45. №. 8. P.725-730. 2. Ganin D, et al. Femtosecond fabrication of periodocal structures in bulk of transparent dielectrics // Physics Procedia. 2015. V. № 73. P. 67-73 3. Вартапетов С. К., Ганин Д. в. и др. Формирование циклических внутриобъемных структур в прозрачных диэлектриках с помощью фемтосекундного лазера //IV Международная конференция по фотонике и информационной оптике. Сб. науч. тр. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. С.276-277. 4. Ganin D, et al., The effects of diffraction and spherical aberration at the femtosecond laser fabrication extended microstructure by different focusing systems.// IV International conference on the Physics of optical Material and Devices. Book of Abstracts. B.: Institut za nuklearne nauke “Vinca”, 2015. P. 48
