Vorlesung Lasermedizin
Klausurfragen
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Kartei Details
| Karten | 97 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 08.07.2013 / 21.07.2018 |
| Weblink |
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Wie wirkt der Holmium-YAG-Laser?
Worauf ist bei Einsatz von Laser zu Steinbehandlung zu achten?
Für die Laserung von Blasentumoren trifft nicht zu?
Für die Laserung von Harnleitertumoren gilt?
Ein distaler Harnleiterstein von 1mm Größe
Markieren Sie die falsche Aussage: Das Zwillingssyndrom
Markieren Sie die falsche Aussage: Genitale Feigwarzen (Condylomata acuminata)
Markieren Sie die falsche Aussage: Das Zervixkarzinom
Welche Aussgae ist falsch? Der Laser in der Chirurgie findet Anwendung bei
Was zählt nicht zu den Vorteilen der Laserresektion von Lungenmetastasen?
Was war die erste medizinische Laseranwendung?
Was ist die häufigste Laserbehandlung in der Ophtalmologie?
Beschreiben Sie kurz (auch stichwortartig) die Refraktionskorrektur durch Laserablation:
a) Welcher Teil des Auges wird behandelt?
b) Welche Gewebeveränderung soll erreicht werden?
c) Mit welchem Laser und mit welchen Bestrahlungsparametern (Wellenlänge, Pulszeit, Bestrahlung)?
d) Welche Risiken bzw. Komplikationen gibt es bei dieser Refraktionskorrektur?
Ephitelschicht der Hornhaut als Flap geschnitten und umgeklappt, durch Ablation Gewebe von der Hornhaut abgetragen (Hornhautkrümmung wird verändert) und Flap wieder zurück geklappt
a) Behandlung der Hornhaut
b) Änderung der Hornhautkrümmung
c) Wellenlänge: 193nm (ArF-Excimer-Laser), t=10ns, H=200 mJ/cm² Abtrag: 0,4 mikrometer
d) Einschränkungen des Dämmerungs- und Nachtsehens, Infektionen am Auge, strukturelle Schwächung der Hornhaut (Keratektasie)
Nennen Sie die beiden Laserbehandlungsmethoden bei Glaukom.
Zyklophotokoagulation (Verödung des Ziliarkörpers)
Selektive Laser Trabekuloplastik (Verbesserung des Kammerwasserabflusses)
Beschreiben Sie kurz die disruptive Nachstarbehandlung: Welche Struktur wird behandelt und mit welchem Ziel, welche Laserparameter werden verwendet?
bei graum Star (Katerakt): eingetrübte Linse wird entfernt und durch eine Kunstlinse ersetzt --> häufig Bildung einer Nachstarmembran
Photodisruption am hinteren Teil des Auges
Laserparameter: Nd:YAG Laser, Wellenlänge: 1064nm, kurze Pulsdauer
Erklären Sie Absorption, spontane und induzierte Emission.
Absorption: Photon trifft mit einer Energie von E=h*f auf ein Elektron --> wenn diese Energie des Photons genau der Energiedifferenz zwischen dem Energieniveau des Elektrons und einem höheren Energieniveau entspricht, wird die Energie des Photons vom Elektron absorbiert --> Elektron gelangt in ein höheres Energieniveau
spontane Emission: findet ohne äußere Einwirkung statt; Elektronen fallen nach der mittleren Lebensdauer des oberen Zustands automatissch wieder auf ein niedriges Niveau zurück --> Emission eines Photons (z. B. Fluoreszens)
induzierte Emission: wird durch ein anderes Photon induziert; wenn Photon auf Elektron im angeregten Zustand trifft und dessen Energie genau der Energiedifferenz zwischen dem angehobenen und einem niedrigerem Energieniveau entspricht, fällt Elektron auf niedrigen Zustand herunter --> gibt Photon ab; nur bei langer Lebensdauer des oberen Zustands und starkem Photonenfeld
Wann kann bevorzugt induzierte Emission auftreten?
1. Lange Lebensdauer des oberen Zusatnds
2. starkes Photonenfeld existiert
3. geringere Lebensdauer des unteren Zustands
--> Besetzungsinversion
Welche Beziehung besteht zwischen den Energieniveaus eines Atoms und der Wellenlänge für einen Elektronenübergang zwischen ihnen?
E(2)-E(1)=hc/lambda
Nennen Sie die wesentliche Bedingung für kontinuierliche Laseremission.
Besetzungsinversion
Was charakterisiert einen Gauß'schen Strahl im Grundmode und welche mathematische Beziehung besteht zwischen der Divergenz Phi, der Wellenlänge lamda und dem Radius der Strahltaille omega?
Gauß'scher Strahl: Strahlradius wächst auf beiden Seiten der Strahltaille an
Gaußförmiges Intensitätsprofil: I(r)=I(0)exp(-2*(r/omega)²)
--> Strahl läuft hinter dem Fokus divergent auseinander
Phi=lamda/pi*omega
NA=n*sin(Phi) [NA: Numerische Apertur; n: Brechungsindex]
Was ist ein Laserresonator und woraus besteht er mindestens?
Ein Laserresonator besteht minimal aus zwei Spiegeln, die gegeneinander abbilden, es bildet sich ggf eine stehende Welle aus.
Länge: 2*L=k*lamda (k=1,2,3,4,....)
Erklären Sie longitudinale und transversale Moden.
longitudinal: für bestimmte Wellenlängen ergeben sich stehenden Wellen zwischen beiden Spiegeln des Resonators --> Intensitätserhöhung --> es werden im Resonator nur bestimmte Frequenzen verstärkt --> Moden: unterschiedliche Schwingformen
f=k*c/(2L) k=1,2,3,.....
transversal: Verteilung der Phasenlage der Wellen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung --> es entstehen mehrere Fokuspunkte
Nenne Sie je ein Bespiel für einen Festkörperlaser, Gaslaser, Diodenlaser. Was sind typische Wellenlängenbereiche?
Festkörper: Nd:YAG (1064nm), Alexandrit (755nm)
Gas: CO2-Laser (10600nm), Excimer-Laser (193nm, 308nm)
Diode: (630nm-980nm)
Erklären Sie räumliche und zeitliche Kohärenz.
Wellen die in gleicher Phase schwingen, können Interferenzmuster erzeugen
räumlich: Phase in räumlicher Richtung gleich; wie weit dürfen Punkte auf einer Wellenfront auseinander liegen, damit noch Interferenz entsteht; abhängig vom Durchmesser der Lichtquelle, dem abgestrahlten Raumwinkel und der Wellenlänge
zeitlich: Phase in zeitlicher Richtung gleich; Bastand der Punkte in Ausbreitungsrichtung, dei dem Interferenz noch entsteht; abhängig von der Wellenlänge und der spektralen Bandbreite
In welchem Wellenlängenbereich liegt sichtbares Licht? Ordnen Sie einigen Farben Ihre Wellenlänge zu und geben Sie die ungefähren Grenzen zu UV und Infrarot an. Sind die Grenzen scharf?
sichtbar: 380-750nm
violett: 380-435nm
blau: 435-490nm
grün: 490-575nm
gelb: 575-595nm
orange: 595-650nm
rot: 650-750nm
UV: unter 380nm
Infrarot: über 750nm
Grenzen sind nicht scharf
Welche Phänomene lassen sich mit geometrischer Optik erklären, welche nicht mehr?
Schatten, Beugung, Interferenz, Reflexion an Grenzflächen, Brechung an Grenzflächen, Polarisation, Streuung an Oberflächen
Geometrische Optik: Schatten, Reflexion an Grenzflächen, Brechung an Grenzflächen, Streuung an Oberflächen
Wellenoptik: Beugung, Interferenz, Polarisation
Wie lautet das Brechungsgesetz?
n1*sin(alpha1)=n2*sin(alpha2)
Wie werden die Formeln genannt, mit denen die Lichtleistung, die an einer Grenzfläche reflektiert und transmittiert wird berechnet werden können? Wie viel Licht wird an einer Glasscheibe (n=1.5) bei senktrechtem Strahlauftritt reflektiert?
Fresnel'sche Gleichungen
Pro Grenzfläche werden 4% reflektiert --> 8%
Wie lautet das einfache Abbildungsgesetz für dünne Linsen?
(1/g)+(1/b)=(1/f) V=(b/g)
Ist die Lichtstreuung oder die Lichtabsorptionim sichtbaren Spektralbereich der führende Wechselwirkungsprozess in biologischem Gewebe?
Streuung
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