Термоаблят (удаление горячего слоя ткани)

Термоаблят (удаление горячего слоя ткани), вызванный высокой температурой (между 300 и 1000 градусов).

Когда вода в клетках полностью испарилась, температура в ткани быстро поднимается до 300 градусов: участки ядра будут вызваны на поверхность, и ткань обуглится. Испарение вместе с обугливанием приведут к разрушению компонентов ткани.

Большая интенсивность оптического облучения способствует температурному максимуму на наружной поверхности по сравнению с поверхностью, которая находится во внутренних слоях ткани из-за отражения излучения, которое следует из рассеивающей природы ткани. Повреждения, имеющие место в данных условиях, имеют, кроме чисто термальных последствий еще и механический эффект. Видимые невооруженным взгядом пузырьки (вакуоли), которые образовываются в самых горячих областях под облучаемой поверхностью, станут давить на ткань из-за значительного увеличения обьема при переходе из жидкости в пар; при достижении критического давления тонкие стенки вакуолей разрываются, при этом вакуоли обьединяются в большие конгломераты; при дальнейшем облучении пузырики будут разрастаться до тех пор, пока это не приведет к виду взрывного разрушения (эффект поп-корна). Разрушение вакуолей на поверхности позволит выйти пару, что приведет к временному охлаждению поверхности позволит выйти пару, что приведет к временному охлаждению поверхности. Гистологический анализ последствий, вызванных эффектом поп-корна, показывает, что поверхностные воронки, произведенные таким образом, появляются благодаря не потери массы ткани, а образованию, разрастанию и разрушению агломератов вакуолей.

С другой стороны, сильное и быстрое нагревание благодаря облучению в режиме импульсов произведет взрывоподобный разрыв вакуолей со взрывом фрагментов ткани.

Фотомеханическое взаимодействие

В зависимости от типа взаимодействия, можно разделить волны воздействия на:

I. Акустическую волну, которая является волной малого воздействия, распространяемой на скорости звука;

II. Ударную волну – волна сильного воздействия, распространяемая на сверхзвуковой скорости.

Ударная волна характеризуется сверхзвуковой скоростью распространения и очень крутым фронтом, где давление достигает несколько тысяч атмосфер на расстоянии нескольких нанометров, создавая временные эффекты с увеличением задержки на несколько пикосекунд.

Фотомеханические процессы

В соответствии с интенсивностью лазерного импульса, можно различить три пограничных случая: в поглощающей среде и ниже оптического порога распадав образовании акустических волн доминируют термоэластичные эффекты и парообразование, в прозрачной среде акустические эффекты связаны с формированием плазмы, которое может обьединиться с вышеназванными процессами также и в поглощающей среде.

I. Низкая интенсивность: термоэластичный эффект

При передаче материалу низких доз энергии термоэластичный эффект определяет термические распространение слоя нагреваемого материала, которому противостоит нераспространяемая часть, поэтому образуется несколько механических ударов на границе между двумя областями, что рождает волны, которые передаются массе материала.

II. Средняя интенсивность: парообразование

При поглощении большего количества энергии может иметь место парообразование в ткани с извержением биоматериала, отдача которого порождает эластические волны и ограничение инерции (передача постоянного обьема оптической энергии жидкостному содержанию ткани). При очень коротких воздействиях нагретый обьем не имеет достаточно времени для распространения в течении импульса: следует внезапное повышение внутреннего давления, а последующее быстрое местное распространение производит акустические волны высокой интенсивности.

III. Высокая интенсивность: ионизация и образование плазмы 

Когда показатели плотности энергии достаточно высокие либо достаточно короткое время перемещения, может быть вызвана ионизация облучаемого материала и последующее образование плазмы. В плазме достигаются крайне высокие значения давления и температуры. Расширение плазмы производит ударную волну, которая может привести к образованию фрагментов и местному разрыву ткани.