2.79μm高速转镜调Q Er,Cr:YSGG纳秒窄脉冲激光器

转镜调Q无插入损耗,是获得窄脉冲、高峰值功率输出激光的直接方式。纳秒脉冲需要使用高速转镜调Q,并精准控制电机转速与氙灯放电延时,以使激光介质上能级粒子数反转最大,获得最大激光能量输出。本文设计了以Arduino mega 2560单片机为核心的高速转镜调Q控制系统,通过精确单片机解析串口屏指令控制激光电源的充放电和高速电机启停,同时通过对转镜脉冲信号整合降频控制氙灯放电时刻,实现对延迟时间的精准控制,实现了灯泵Er,Cr:YSGG激光纳秒窄脉冲调Q输出。在5 Hz重复频率下,转镜转速为650 r/s时,获得的最高单脉冲激光能量为45.7 mJ、脉冲宽度为86.2 ns,相应的峰值功率为530.2 kW。

热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响

对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。

Er,Cr:YSGG激光加速牙本质矿化的研究

目的研究Er,Cr:YSGG激光对牙本质胶原纤维矿化的影响,加快矿化过程缩短矿化时间。方法选取人类健康第三磨牙,除去牙釉质留下牙合面的牙本质,将牙本质脱矿,留下牙本质胶原纤维网,将脱矿后的胶原纤维放置于配置的再矿化液中,用Er,Cr:YSGG照射,将试验前后的牙齿标本使用扫描电子显微镜(SEM)分析其表面形态,能谱仪(EDS)分析钙磷元素的分布,维氏硬度仪检测牙本质标本表面显微硬度。结果经Er,Cr:YSGG激光照射后的牙本质标本牙本质小管中有新的矿物质生成,覆盖于牙本质小管内壁上,钙磷元素在牙本质小管内壁上富集,牙本质硬度提高。结论Er,Cr:YSGG激光能辅助牙本质胶原纤维在矿化液中矿化,形成新的矿物质,并能缩短牙本质胶原纤维在矿化液中的矿化时间。

2.79μm电光调Q Cr, Er:YSGG激光器

采用Cr, Er∶YSGG晶体作为激光增益介质,脉冲氙灯进行泵浦结合电光调Q技术,研制了2.79μm波段固体激光器。Cr, Er∶YSGG晶体中Cr^(3+)掺杂浓度为2 at.%,Er^(3+)离子掺杂浓度为30 at.%。电光晶体选用La_(3)Ga_(5)SIO_(14)(LGS)晶体作为退压调Q工作物质。分析讨论了Cr, Er∶YSGG晶体能级结构以及两种不同Cr^(3+)掺杂浓度对晶体激光性能的影响,谐振腔中输出镜透过率分别为T=70%、T=83%以及T=91%时单脉冲能量及斜效率的变化,并且利用软件模拟分析了晶体内的温度分布以及热透镜焦距随泵浦功率变化情况。结果表明,选用Cr^(3)掺杂浓度为2 at.%的Cr, Er∶YSGG晶体作为工作物质以及透过率为91%的蓝宝石作输出镜时能获得更高的输出能量及更好的光斑模式。当脉冲氙灯注入总能量为259 J,调Q延时设置为180μs,重复频率为5 Hz时,实现了最大单脉冲能量119 mJ的2.79μm激光的稳定输出,在此能量条件下测得脉冲宽度为68.65 ns,平均功率为0.595 W,斜率效率为0.11%。

中波2.79μm Er,Cr:YSGG激光器的泵浦模式研究综述

中波2.79μm波段的激光在生物医学、非线性光学以及军事等领域有着广泛的实用前景和发展空间。目前用于获得中波2.79μm波段激光的增益介质主要为Er:YSGG或Er,Cr:YSGG等激光晶体,由于基质YSGG热导率低,致使激光器在运行时产生的热效应比较严重,因此,开展其泵浦技术研究有重要的实际意义。针对Er,Cr:YSGG晶体的泵浦技术开展了详细的分析和讨论,并结合近年来新出现的泵浦模式,对下一步的技术发展进行了分析和展望。

Er,Cr:YSGG激光与差异性冲洗剂预处理离体牙桩道对纤维桩粘接强度的效果

目的研究Er,Cr:YSGG激光与差异性冲洗剂预处理离体牙桩道对纤维桩粘接强度的效果。方法采集因正畸需求拔除的单根前磨牙120颗开展研究。将其以随机数字表法分作A、B、C、D、E、F组,每组20颗。所有离体牙均实施体外根管治疗以及桩道预备,随后A、B、C组均开展非激光离体牙桩道预处理,D、E、F组均开展激光离体牙桩道预处理。A、D组冲洗剂选择蒸馏水,B、E组冲洗剂选择1%次氯酸钠(NaCLO)联合17%乙二胺四乙酸(EDTA),C、F组冲洗剂选择EDTA联合MTAD。比较6组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积,桩道内电镜检查结果,根管壁牙本质表面钙磷含量。结果D组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于A组,E组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于B组,F组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于C组,差异均有统计学意义(P<0.05);且A、B、C组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积呈逐渐提升趋势(P<0.05);D、E、F组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积亦呈逐渐提升趋势(P<0.05)。A组牙本质表面存在明显碎屑,且牙本质小管被彻底堵塞;B组牙本质表面存在少量碎屑,牙本质小管少数被堵塞;C组牙本质表明存在明显碎屑,且牙本质小管部分被堵塞;D组牙本质表面存在明显碎屑,牙本质小管堵塞明显;E组牙本质表面少量碎屑,牙本质小管无堵塞;F组牙本质表面存在少量碎屑,牙本质小管存在部分堵塞。D、E、F组钙、磷含量均高于A、B、C组(P<0.05)。结论Er,Cr:YSGG激光联合冲洗剂预处理离体牙桩道可显著提高纤维桩粘接强度,且冲洗剂选用EDTA联合MTAD的效果最为理想。

Er,Cr:YSGG激光治疗轻型复发性阿弗他溃疡短期疗效评价

选择72例轻型复发性阿弗他溃疡患者随机分组,实验组36例采用Er,Cr:YSGG激光一次性治疗;对照组36例采用西瓜霜喷剂(3次/d)治疗,6 d为1疗程。比较2组受试者的疼痛指数变化、溃疡愈合时间、目标溃疡的逐日愈合率。激光治疗组疼痛指数、溃疡中位愈合时间均小于西瓜霜(P<0.01);溃疡逐日愈合率及有效率均大于西瓜霜组(P<0.01)。Er,Cr:YSGG治疗轻型复发性阿弗他溃疡优于西瓜霜喷剂。

Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂治疗牙本质过敏症的疗效观察

目的:评价Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂在牙本质过敏中的治疗效果。方法:纳入100名牙本质暴露患者(310颗牙齿),随机分为A、B、C 3组,A组Er,Cr∶YSGG激光治疗(n=106);B组Hybrid Coat治疗(n=100),C组Hybrid Coat联合Er,Cr∶YSGG激光治疗(n=104)。观察并记录治疗后的治疗效果。结果:在治疗后即刻、1个月疗效对比,3种方法的治疗效果没有显著差异(P>0.05);而在治疗后3个月、6个月,A和B没有显著差异,但C有效率高于A、B组(P<0.05);3种发病原因中楔缺和龈退在治疗前后无统计学差异(P>0.05),磨耗与楔缺、龈退有统计学差异(P<0.05);治疗前后VAS值有统计学差异(P<0.05),治疗后各时间点无统计学差异(P>0.05),C组治疗后各时间点的VAS值均低于A、B组(P<0.05)。结论:Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂治疗牙本质过敏获得了较好的早期疗效及中远期效果。

Er,Cr∶YSGG激光根管内照射对根管壁作用的形态学研究

目的 :探讨Er,Cr∶YSGG激光根管内照射对根管壁的作用 ,为此激光在根管治疗领域的临床应用提供实验依据。方法 :选用 2 4颗新拔除的单根离体牙 ,去除牙冠 ,常规根管预备后 ,随机分成 6组。分别使用 1,2 ,3,4 ,6WEr,Cr∶YSGG激光于有水条件下进行根管内照射 ;另选一组不做任何处理 ,作为阳性对照。扫描电镜下观察根管内壁的形态学改变。结果 :与对照组相比 ,激光照射组可有效去除根管内壁的玷污层及碎屑 ;牙本质小管口清晰可见 ;未见熔融及炭化等热损伤改变 ,其中使用 3W激光处理最为理想。与 1～ 3W相比 ,4W ,6W时根管表面更为粗糙不平 ,且偶见裂纹。结论 :应用 3WEr ,Cr∶YSGG激光进行根管内照射可起到较为理想的根管清洁作用 ,有望在临床上应用提高根管治疗效果。

Er.Cr:YSGG激光封闭牙本质小管的实验室研究

目的研究Er.Cr:YSGG激光封闭牙本质小管的效果。方法选取新鲜离体的人后牙35颗,制备成70个2 mm×2mm×2 mm牙本质小片,随机分为即刻组和磨损组,两组内除阴性对照不作任何处理外,分别以Gluma脱敏剂,无水条件下0.5、1.5、2.5、3.5、4.5 W的Er.Cr:YSGG激光处理,磨损组则再通过模拟刷牙实验后,用扫描电镜观察。结果随着Er.Cr:YSGG激光输出能量的增加,牙本质表面的碳化现象越明显,牙本质小管开口越来越少,当输出能量为4.5 W时,牙本质小管开口已不可见,即刻组与磨损组未见明显差异。而Gluma脱敏剂处理,即刻组未见牙本质小管开口开口,磨损组牙本质小管开口增多。结论Er.Cr:YSGG激光封闭牙本质小管的作用随着输出能量的增加而逐渐增加,与Gluma脱敏剂相比,封闭效果更为持久。

Er,Cr∶YSGG激光联合曲安奈德对EOLP患者的疗效评价

目的:探讨Er,Cr∶YSGG激光对糜烂型扁平苔藓(EOLP)患者的疗效。方法:将72例口腔EOLP患者随机分为对照组(n=34)、实验组(n=38),对照组患者在白芍总苷+宁夏枸杞口服的基础上,局部进行曲安奈德糜烂基底部注射治疗,实验组患者在口服用药的基础上,曲安奈德用量减半,另外给予Er,Cr∶YSGG激光照射糜烂面。在治疗前后评价患者的糜烂面积及疼痛指数(VAS)。结果:治疗4周后,实验组和对照组总体有效率分别为86. 8%和82. 4%(P> 0. 05),糜烂面完全愈合率实验组为73. 7%,对照组为50. 0%(P <0. 05)。实验组和对照组糜烂面积缩小率分别为91%±21%和82%±30%(P <0. 05),疼痛指数分别下降4. 03±0. 60和2. 92±0. 07(P <0. 05)。结论:Er,Cr∶YSGG激光联合曲安奈德局部注射对EOLP患者疗效显著,较单纯激素注射见效快,不良反应轻微。

Er,Cr:YSGG激光治疗慢性牙周炎的临床疗效评价

目的探讨Er,Cr:YSGG激光治疗慢性牙周炎的临床疗效。方法选择慢性牙周炎患者30例共122颗患牙,随机分成牙周基础治疗组(对照组)和Er,Cr:YSGG激光治疗组(实验组),分别在治疗前、治疗后3、6个月复查并记录牙周探诊深度(PD)、龈沟出血指数(SBI)、牙龈指数(GI)和牙齿松动度(TM)的变化。结果在术后3、6个月的复诊中,两种治疗方法均能有效减轻牙周炎症程度,牙周临床指数的变化差异均有统计学意义(P<0.05),实验组对PD的改善比对照组更优越。结论对于慢性牙周炎患者,Er,Cr:YSGG激光治疗可以代替牙周基础治疗,并能做到微创,取得良好的临床效果。

Er,Cr:YSGG激光照射对牙根尖封闭效果影响的实验研究

目的:深入探讨在根尖倒充填术中Er,Cr:YSGG激光照射对牙根尖的封闭效果,为此激光在口腔临床上的应用与推广提供重要的理论与实验依据。方法:将56颗新拔除的单根牙随机分成7组,每组8颗牙。去除牙冠,常规进行根管预备、根管充填。将倒充填的牙根尖进行预备,然后银汞合金倒充填。预备方法:1手机切除根尖后,制备成烧瓶状洞形;2手机处理方法同1,然后Er,Cr:YSGG激光于不同能量(1W、2W)及不同方式(喷水或无水)下对洞内壁进行照射。结合微渗漏检测与扫描电镜观察对Er,Cr:YSGG激光照射后的牙根尖封闭效果进行评估。结果:Er,Cr:YSGG激光可有效去除根切面上的玷污层及碎屑;与手机加银汞倒充填组相比,激光照射后的根尖染料微渗漏深度有所减少;但只有1WEr,Cr:YSGG激光于无水条件下照射时,根尖染料微渗漏深度显著减少(P<0.05)。结论:Er,Cr:YSGG激光应用于根尖倒充填术中可减少微渗漏的发生;促进根尖封闭;在特定的能量参数下可获得优于常规银汞倒充填术的治疗效果。因此我们推荐临床上将Er,Cr:YSGG激光照射与常规银汞倒充填术结合使用,这将有助于提高根尖倒充填术治疗的成功率。

Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光照射对根管壁的形态学改变

目的使用Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光辐照牙根管,研究其对根管璧的形态学影响。方法常规预备24颗人后牙根管,预备过程中分别选用次氯酸钠、EDTA、Er:YAG激光、Er,Cr:YS-GG激光清除根管内玷污层,应用扫描电镜(SEM)观察根管处理后的效果,选用Kruskal-WallisH检验和Mann-Whitney检验进行统计学比较分析。结果Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光可以很好的去除根管内的玷污层,牙本质小管口开放且没有发生熔化,根管达到良好的清洁效果。结论研究表明,Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光激光照射是最有效的去除根管玷污层的方法,Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光处理之间并没有明显的差别。

Er,Cr:YSGG激光和酸蚀处理牙本质表面后的扫描电镜观察

目的本文通过电镜观察,研究不同预备方法处理牙本质后表面形态的改变及树脂-牙本质界面形态的差别。方法用10颗拔除的第三磨牙制作牙本质片,每个牙本质片预备三个窝洞,分别用传统方法加酸蚀预备,Er,Cr YSGG激光预备及激光加酸蚀预备。将10个牙本质片分为A、B两组,A组在电镜下观察牙本质表面形态改变;B组用流动树脂充填,暴露树脂-牙本质界面,样本经处理后在电镜下观察比较。结果A组传统方法预备后牙本质表面可见开放的牙本质小管口;激光预备后开放的牙本质小管口呈现火山口样;激光加酸蚀处理后的牙本质小管周围呈现白晕。B组传统预备方法的树脂-牙本质界面可见混合层,圆锥型树脂突和侧枝连接的形成;单纯激光预备后界面没有混合层的形成,形成的树脂突呈圆柱型,较长并且细密;激光加酸蚀处理后界面可见少量混合层形成,树脂突圆柱型,粗、长且有少量侧枝连接。结论Er,CrYSGG激光加酸蚀处理后,开放的牙本质小管周围可见未完全脱矿的管周牙本质,树脂-牙本质界面可见混合层和粗长的圆柱形树脂突。

不同能量Er,Cr:YSGG激光照射对牙体硬组织抗酸作用的体外研究

目的:探讨Er,Cr:YSGG激光照射能量与牙体硬组织抗酸性之间的关系。方法:采用2.5、3.5、5 W激光照射牙釉质样本,2、3、4 W激光照射牙本质样本。经0.1 mmol/L乳酸液浸泡24 h后检测钙磷溶出量,能谱仪检测样本表面钙磷原子百分比,SEM观察表面形态。结果:除2.5 W牙釉质组,其余牙釉质和牙本质实验组钙磷溶出量显著低于对照组(P<0.05),实验组间无明显差异。激光照射后牙釉质钙磷比增加,牙本质钙磷含量均无变化。SEM观察显示实验组样本表面粗糙,釉柱间隙增大,牙本质小管口周牙本管突出成袖口状。结论:一定能量的Er,Cr:YSGG激光照射可使牙硬组织抗酸性提高。

Er、Cr:YSGG激光根管内照射对根管封闭效果的影响

目的:探讨常规根管预备后使用不同能量的Er、Cr:YSGG激光进行根管内照射对根充后根管封闭效果的影响。方法:选择新拔除的单根管牙105颗,分成7组,每组15颗牙。切除牙冠后,常规进行根管预备。第1组不进行任何处理,作为阳性对照组;第2组为1W、有水激光照射;第3组为1W、无水激光照射;第4组为2W、有水激光照射;第5组为2W、无水激光照射;第6组为3W、有水激光照射;第7组为3W、无水激光照射。根充后进行根尖微渗漏检测,评估根管封闭效果。采用单因素方差分析(Anova)进行多组间总体均数比较,q检验进行组间比较。结果:除3W无水组外,其他各激光组与对照组相比,根尖微渗漏深度均有显著性差异(P<0.05);其中1W无水组与对照组相比具有高度显著性差异(P<0.01)。结论:较低能量(除外3W、无水)Er、Cr:YSGG激光进行根管内照射,能够有效提高根管充填后的封闭效果,其中1W、无水激光照射时根管封闭效果最好。

Er,Cr:YSGG激光治疗口腔疾病的进展

本文对Er,Cr:YSGG激光的特性及其在口腔疾病治疗中的优势和创新作简要综述。重点介绍了ErCr YSGG激光在去龋、备洞、牙周病治疗、根管治疗、骨组织手术等方面的最新应用进展。

Er,Cr:YSGG激光照射对窝沟封闭剂粘结性的影响

目的 :探讨Er,Cr:YSGG激光照射作为窝沟封闭前釉质预处理方式的可能性。方法 :以 40颗离体前磨牙做为标本 ,随机分成 4组 ,唇面釉质分别采用下列方式处理 ,A组 :杯状刷处理 +酸蚀 ,B组 :钻切割 +酸蚀。C组 :Er ,Cr :YSGG激光照射 ,D组 :Er,Cr :YSGG激光照射 +酸蚀。测试窝沟封闭剂与釉质面的抗剪强度 ,并用扫描电镜观察 4种方式处理后釉质表面的形态特征。结果 :Er ,Cr :YSGG激光照射与传统杯状刷或钻处理后酸蚀的釉质面抗剪强度相似无显著性差异 (P >0 .0 5 ) ,Er ,Cr:YSGG激光照射后酸蚀也不增大抗剪强度。SEM观察Er ,Cr :YSGG激光照射后的釉质面不规则 ,鱼鳞状 ,无玷污层。结论 :Er ,Cr :YSGG激光照射可代替传统杯状刷或钻处理后酸蚀 。

不同能量Er,Cr:YSGG激光照射牙骨质后的形态学分析

目的:观察不同能量的Er,Cr:YSGG激光照射根面后的牙骨质表面形态变化,探讨此激光用于牙周病治疗及根面充填前预处理的可行性。方法:选用离体第一前磨牙,使用水冷却高速钻,釉牙骨质界向下延伸6mm区域,获取厚2mm,面积约6×5mm2标本,不同能量(1、2、3、4、5W)激光垂直照射根面,常规制SEM标本后扫描电镜观察。结果:随着能量的增加,可观察到牙根表面由较为平坦的凹陷至逐渐加深的弹坑样改变,大部分表面玷污层被去除。1W、2W激光照射后,照射区域较为平坦,牙骨质结构完整与清晰,3W、4W组,照射区内(弹坑内部),牙骨质呈现波浪状,片层状外观。5W组可见牙骨质丧失,牙本质小管的暴露。各组均未发现熔融,碳化现象。结论:Er,Cr:YSGG激光照射根面后,可去除牙骨质表面玷污层,并在微观上形成表面凹陷和基底较为平坦的弹坑,低能量的此激光(4W以下)临床上有望用于牙周治疗的根面处理中,1～2W激光更适用于修复前根面的预处理。