Abstract
This report presents a study of shock wave and cavitation bubble dynamics induced by nanosecond laser pulses in pressurized water. Three methods were used to obtain data from the irradiated sample: (1) pump-probe laser flash shadowgraphy, (2) pressure wave sensing by means of a fiber optic interferometer hydrophone, and (3) a novel technique based on the modulation of spatial transmittance by the cavitation bubble. The medium used in these experiments was distilled water in a chamber under different pressure conditions which included values found in human intraocular liquid. It could be shown that while external pressure does not affect either the shock wave propagation or the initial bubble growth rate, it does affect the first collapse time of the bubble and its maximum diameter.
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit untersucht die Dynamik von Schockwellen und Kavitationsblasen, die mittels Nanosekunden-Laserpulsen in unter Druck gesetztem Wasser erzeugt wurden. Dabei wurden drei unterschiedliche Methoden verwendet: (1) Laserflash-Verfahren, (2) Druckwellenmessung mittels faseroptischem Interferometer und (3) eine neuartige Technik basierend auf der Modulation der räumlichen Transmission durch die Kavitationsblase. Die Untersuchungen wurden an destilliertem Wasser unter unterschiedlichen Drücken – u.a. auch physiologische Werte, wie sie intraokular vorkommen – vorgenommen, die mittels einer speziellen Druckkammer erzeugt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass weder die Ausbreitung der Schockwelle noch das anfängliche Blasenwachstum durch den äußeren Druck beeinflusst wird, die Kollapszeit der Blase und ihr maximaler Durchmesser jedoch sehr wohl.
©2012 by Walter de Gruyter Berlin Boston
