到目前为止,激光致液体击穿在医学方面的应用在其应用方面是最大最重要的部分。它 们己经迅速地从实验研究阶段进入了临床实践阶段,并且推动了激光致水击穿的研究工作的研究。下面主要介绍其中的两种主要的医学应用:眼内微手术和激光碎石。 激光等离子体在眼科微手术领域达到了最广泛的医学应用。眼内微手术最重要的进步分

为两部分:晶状体后囊切开术和虹膜切开术。晶状体后囊切开手术是一种将晶状体后囊体刺穿 的外科手术。虹膜切开术是通过在虹膜上刺孔使得从后到前形成一通道。这就帮助青光眼患 者降低眼压并且成为了过去广泛使用的药物治疗的替代者。晶状体后囊切开术和虹膜切开术 是目前在外科手术上的最普遍的临床应用。光致击穿也己经在许多其他眼科手术上展开实验 性地应用。

碎石术是将形成在体内的结石击碎以便于它们能自发地排出体外。与应用在眼科手术上 相比,光致击穿应用于碎石被认为更为适合。冲击波是用于碎石最主要的机制。光致击穿是 低能激光脉冲产生高压冲击波的一种有效方法。文献综述

2 等离子体和光致击穿的基本理论

2。1 等离子体的基本性质

等离子体是由大量带电粒子组成的非束缚态宏观体系,它包含自由电子、自由离子,也 可能存在中性粒子;是物质三种形态固体、液体、气体之后的第四种物质形态,广泛存在于 自然界中。任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后,部分原子中电子吸收的能量超过 原子电离能后脱离原子核的束缚而成为自由电子;同时原子因失去电子而成为带正电的离子。 这样原来中性气体因电离将转化成有大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成与原气体 具有不同性质的物质,这种物质就称为等离子体。但并非所有的自由电子、正电离子和部分 中性原子组成的物质都是等离子体,只有具有足够高的电离度的电离气体才具有等离子体的 性质,才能成为等离子体。可以这样说,等离子体是带电的,具有“电性”;而普通气体是 不带电的,具有“中性”。当体系中的“电性”比“中性”更重要时,这一体系可以称为等 离子体。等离子体的一般特性有:

(1)准电中性 由于高度电离,破坏电中性的任何扰动都会导致该区域强电场的出现, 从而使得电中性得以恢复。也就是说,等离子体内电荷分布偏离的空间与时间尺度都很小。

(2)强导电性 由于存在很多自由电子和各种荷电离子,等离子体的电导率很高。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

(3)与磁场发生相互作用 它是指大量带电粒子在自己产生的电场中运动的行为,也就 是等离子体内的各种波动过程。

2。2 衡量等离子体的若干参数

衡量等离子体的参数主要有密度、温度、德拜长度、振荡频率等。对于等离子体密度, 可以认为是单位体积内(一般以 cm-3 为单位)某带点粒子的数目。ni 表示离子浓度,ne 表示 电子密度。

对于平衡态等离子体(高温等离子体)温度是各种粒子的平均量度;对于非平衡态等离 子体(低温等离子体),由于电子、离子可以达到各自的平衡态,故要用双温模型予以描述。 一般用 Ti 表示离子温度,Te 表示电子温度,经常用电子伏特作单位。 等离子体内电荷被屏蔽的半径,表示等离子体能保持的最小尺度。当电荷正负电荷置于等离子体内部时就会在其周围形成一个异号电的“层鞘”,其厚度可用德拜长度D  来描述,

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