사각형 조리개는 레이저 빔에 대한 정밀한 물리적 마스크 역할을 합니다. 광학 시스템의 마지막 단계에 위치하며, 주요 기능은 과도한 주변 에너지를 잘라내는 것입니다. 이 과정을 통해 빔의 기하학적 구조가 정의되어, 확산되고 불규칙한 스팟이 아닌 선명하고 뚜렷한 경계를 가진 균일한 사각형이 출력됩니다.
조리개는 빔 가장자리의 불안정한 에너지를 물리적으로 차단함으로써 품질 관리 필터 역할을 하여, 원시 레이저 소스를 위험한 중복 조사나 누락된 간격 없이 넓은 영역을 시술할 수 있는 정밀 도구로 변환합니다.
빔 정의의 메커니즘
주변 에너지 다듬기
원시 레이저 빔은 종종 에너지 강도가 점진적으로 감소하는 불규칙하거나 "흐릿한" 가장자리를 가집니다.
사각형 조리개는 이 낮은 품질의 에너지의 외부 고리를 물리적으로 차단합니다.
이를 통해 고품질의 중앙 부분만 타겟으로 통과하게 됩니다.
기하학적 일관성 보장
대형 스팟 시스템이 효과적이려면 스팟 크기가 일정하게 유지되어야 합니다.
조리개는 견고한 템플릿 역할을 하여 모든 레이저 펄스가 특정 치수에 맞도록 강제합니다.
이를 통해 상류 광학 경로의 변동으로 인해 발생할 수 있는 스팟 크기 변화를 제거합니다.
선명한 경계의 중요성
원활한 커버리지 촉진
대형 스팟 시스템의 궁극적인 목표는 종종 넓은 표면적을 효율적으로 시술하는 것입니다.
조리개가 사각형을 만들기 때문에, 레이저 스팟을 바닥 타일처럼 나란히 정렬할 수 있습니다.
이를 통해 간단한 그리드 패턴으로 넓은 영역을 빠르게 커버할 수 있습니다.
중복 조사 방지
조리개가 없으면 레이저 빔의 확산된 가장자리는 시술 중에 상당한 위험을 초래합니다.
흐릿한 가장자리를 가진 빔을 나란히 배치하면 가장자리가 필연적으로 겹쳐 에너지 선량이 효과적으로 두 배가 되는 "과열 지점"이 발생합니다.
조리개의 선명한 차단은 작업자가 우발적인 이중 조사 위험 없이 스팟을 서로 바로 인접하게 배치할 수 있도록 합니다.
절충점 이해
에너지 효율 대 빔 품질
조리개는 빼기를 통해 작동한다는 점을 인식하는 것이 중요합니다.
완벽하게 정의된 모양을 얻으려면 시스템은 의도적으로 생성된 레이저 에너지의 일부를 차단하고 폐기해야 합니다.
이는 총 출력 전력을 약간 감소시키지만, 안전하고 균일한 적용에 필요한 기하학적 정밀도를 얻기 위한 필수적인 희생입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
레이저 시스템의 광학 설계를 평가할 때, 사각형 조리개의 존재는 순수 출력 전력보다 시술 균일성에 중점을 둔다는 것을 나타냅니다.
- 주요 초점이 안전 및 균일성이라면: 겹치는 빔 가장자리로 인한 "과열 지점"을 방지하기 위해 조리개에 의존하십시오.
- 주요 초점이 공정 속도라면: 사각형 모양을 활용하여 간격을 남기지 않고 넓은 표면적에 레이저 펄스를 빠르게 "타일링"하십시오.
사각형 조리개는 레이저를 단순한 광원에서 대규모 커버리지를 위한 정밀 기기로 변환하는 중요한 구성 요소입니다.
요약 표:
| 특징 | 사각형 조리개 기능 | 임상 결과에 대한 이점 |
|---|---|---|
| 빔 기하학 | 확산된 스팟을 선명한 사각형으로 변환 | 치료 영역의 원활한 '타일링' 가능 |
| 에너지 분포 | 주변 '흐릿한' 에너지 필터링 | 전체 스팟에 걸쳐 균일한 선량 보장 |
| 안전 제어 | 뚜렷하고 겹치지 않는 경계 생성 | 우발적인 이중 조사 및 과열 지점 방지 |
| 일관성 | 모든 펄스에 대한 견고한 템플릿 역할 | 광학 변동에도 안정적인 스팟 크기 유지 |
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참고문헌
- Marcel Isper, Matthew Boyd. Design and optimization of dual-spot size optical systems for medical lasers. DOI: 10.1109/honet.2017.8102208
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Belislaser 지식 베이스 .