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Champ de mise au point



Application

Le système d'ablation à effet de champ focalisé à haute énergie apporte un nouvel espoir aux patients atteints de prostate de se débarrasser des maladies chroniques. Le système a été reconnu par de nombreuses unités médicales nationales telles que l'hôpital universitaire de Pékin et le Peking Union Medical College Hospital, et est devenu la technologie préférée pour le traitement des maladies de la prostate. Il utilise les effets de détoxification, biologiques et thermiques produits par le champ de courant focalisé à haute énergie pour draguer les petites glandes de la prostate, provoquant l'élimination des toxines bactériennes et des obstructions purulentes avec le cathéter, améliorant ainsi l'environnement interne des glandes, éliminant les symptômes de la maladie de la prostate et la réalisation du but du traitement. Le traitement ne nécessite aucune intervention chirurgicale, aucune douleur, aucun traumatisme et aucun effet secondaire. Des expériences cliniques ont prouvé que le système a un taux d'efficacité de 96% pour la prostatite et l'hyperplasie bénigne de la prostate.

Effet détox : le champ de courant focalisé à haute fréquence agit directement sur la lésion, tuant ou inhibant la croissance des bactéries et dilatant diverses glandes de la prostate, augmentant ainsi sa fonction métabolique. Pendant le traitement, on peut voir du pus dans l'urine. Le liquide a été excrété du corps et les symptômes du patient tels que mictions fréquentes, impériosité et dysurie ont disparu rapidement.

Effets biologiques : induit certains processus physiques et chimiques et effets physiologiques dans le corps, restaure les fonctions physiologiques normales des cellules et des tissus malades et favorise l'absorption des médicaments. Après le traitement, l'association de médicaments pendant environ 3 jours peut rendre le traitement de la prostatite plus rapide et plus efficace, en particulier pour la prostatite réfractaire qui ne guérit pas longtemps. L'effet est très évident.

Effet thermique : il peut rendre la protéine irréversible à haute température de 70℃, et il peut tuer et inhiber diverses bactéries pathogènes à 45℃, 46℃ et 47℃.

Les caractéristiques du champ de focalisation des faisceaux Hermite-gaussiens

Les caractéristiques de mise au point du champ lumineux ont toujours fait l'objet de spécialistes de l'optique. La théorie classique du champ de focalisation est donnée dans les "Principles of Optics" de Bom et Wlof. Dans de nombreuses applications pratiques des lasers, par exemple, le traitement au laser (poinçonnage, découpe), la fusion laser, etc., il est nécessaire de focaliser le laser pour l'utiliser.

Les caractéristiques du champ de mise au point lorsque l'ouverture du diaphragme est infinie

=一1/( 1 十π 2 N 2 G ) At (or written as (15)), the minus sign indicates that the beam waist is located between the geometric focus and the aperture, and its position has nothing to do with the HG beam mode m and n. Lorsque l'ouverture du diaphragme est infinie (pas de diaphragme), la taille du faisceau du faisceau HG focalisé (Taille spot) est située à △z/ =一1/( 1 十π 2 N 2 G ) At (ou écrit (15 )), le signe moins indique que la taille du faisceau est située entre le foyer géométrique et l'ouverture, et sa position n'a rien à voir avec le mode de faisceau HG m et n. La largeur de la taille du faisceau du faisceau HG focalisé est liée au m et au n du faisceau HG, et le décalage focal relatif et l'incrément d'intensité lumineuse relative du faisceau HG focalisé sont tous deux les mêmes que le module m ou n du faisceau HG ( m et n sont des nombres pairs) sans importance, c'est-à-dire en cas d'absence de limite d'ouverture, pour les différents modes du faisceau HG TEM mn (m et n sont tous deux des nombres pairs) après focalisation sur son axe Le point d'intensité lumineuse maximale est situé sur le même axe, et son incrément d'intensité lumineuse relative est le même.

Les caractéristiques du champ de mise au point de la taille finie de l'ouverture du diaphragme

= 2.0, 3.0, G =0.5, 1.0, 1.5 of TEM 00 , TEM 02 , TEM 22 The on-axis light intensity distribution of G= 5.0, TEM 00 , TEM 22 , TEM 24, TEM 44 Relative focal shift even Δ / with truncation parameter = TEM 22 , TEM 24 at 5.0, The maximum light intensity of TEM 44 maX (normalized) and the light intensity at the geometric focus With the change of the truncation parameter , when the truncation parameter a≥3.0, for the same G , TEM 00 , TEM 02 , TEM 22 The light intensity distribution on the axis is exactly the same, this is because a≥3.0 It is equivalent to the situation that the aperture of the diaphragm is infinite; Calculé par la méthode de quadrature de Gauss sur l'ordinateur AST386 = 2,0, 3,0, G = 0,5, 1,0, 1,5 de TEM 00 , TEM 02 , TEM 22 La distribution d'intensité lumineuse sur l'axe de G = 5,0, TEM 00 , TEM 22 , TEM 24, TEM 44 Déplacement focal relatif même Δ / avec paramètre de troncature = TEM 22 , TEM 24 à 5,0, L'intensité lumineuse maximale du TEM 44 maX (normalisé) et l'intensité lumineuse au foyer géométrique Avec le changement du paramètre de troncature , lorsque le paramètre de troncature a≥3.0, pour le même G , TEM 00 , TEM 02 , TEM 22 La répartition de l'intensité lumineuse sur l'axe est exactement la même, c'est parce que a≥3.0 C'est équivalent à la situation où l'ouverture du diaphragme est infinie ; / varies with < i> G decreases and increases, and the sub-maximum value of the light intensity is also large when the relative focus shift is large. en ce qui concerne le calcul, le décalage focal relatif Δ / varie avec < i> G diminue et augmente, et la valeur sous-maximale de l'intensité lumineuse est également importante lorsque le décalage focal relatif est important. Le décalage focal relatif est lié au nombre de Fresnel du faisceau, au paramètre de troncature et au mode du faisceau.

Régulation de la construction inverse du champ de focalisation du faisceau vectoriel

Selon la théorie du rayonnement électromagnétique et la théorie de l'intégration du champ lumineux vectoriel, la relation entre les caractéristiques du champ focal du faisceau vectoriel et l'ouverture numérique de la lentille de focalisation est étudiée. Réglez le réseau de dipôles électriques et le réseau de dipôles magnétiques dans la zone de champ focal de l'objectif, collectez leur champ de rayonnement et concentrez-vous à l'envers, en ajustant et en optimisant les paramètres du réseau de dipôles, en inversant le champ lumineux focalisé sous différentes lentilles à ouverture numérique, Les changements du champ d'aiguille de lumière focalisé et du champ de tube lumineux limité par diffraction tridimensionnelle avec l'ouverture numérique de la lentille sont obtenus.

La construction inverse du champ de rayonnement dipolaire électrique-magnétique et la théorie du champ focal

Pour les lentilles L avec différentes ouvertures numériques, près du point focal F, réglez le champ électrique avec une structure spécifique , Réseau de dipôles magnétiques, le champ de rayonnement inverse est collecté par la lentille. Le réseau de dipôles est à symétrie miroir avec le plan focal comme centre et est disposé le long de la direction axiale. La longueur du dipôle électrique est beaucoup plus petite que la longueur d'onde de l'onde lumineuse et sa direction d'oscillation est le long de l'axe z ; le dipôle magnétique équivaut à un minuscule anneau porteur de courant dont le rayon est beaucoup plus petit que la longueur d'onde de l'onde lumineuse.

Focalisation de la lumière polarisée radialement et du champ optique de l'aiguille

n , n and βn optimize the focus light field. Sous réserve d'un même nombre de dipôles électriques, pour des systèmes avec des ouvertures numériques différentes, en ajustant le facteur de paramètre n, n et optimiser la mise au point βn champ lumineux. n =1, n =1. Réglez la valeur initiale du paramètre n =1, n =1. 5λ, n first, observe the one-dimensional distribution map of axial intensity, select the parameter values ​​that can obtain the long focal depth and the steep edge slope, and then fix the selection. abord n , observez la carte de distribution unidimensionnelle de l'intensité axiale, sélectionnez les valeurs de paramètre qui peuvent obtenir la longue distance focale et la pente de bord raide, puis corrigez la sélection. n in the range of 0 to 1, so that the peak intensity near each electric dipole pair is approximately equal, and finally fine-tune n . n dans la plage de 0 à 1, de sorte que l'intensité maximale près de chaque paire de dipôles électriques soit approximativement égale, et enfin affinez n .

La distribution d'intensité lumineuse du champ focalisé obtenu à différentes ouvertures numériques est appelée le champ d'aiguille optique. DOF is defined as the axial width above 80% of the maximum light intensity along the axial direction, it can be seen that as the numerical aperture changes from 0.9 to 0.7, the focal length The depth drops from 8.12λ to 5.8λ. Si la profondeur focale DOF est définie comme la largeur axiale au-dessus de 80% de l'intensité lumineuse maximale le long de la direction axiale, on peut voir que lorsque l'ouverture numérique passe de 0,9 à 0,7, la distance focale La profondeur chute de 8,12λ à 5.8λ. Pour ce champ de mise au point, la pleine largeur à mi-hauteur maximale ω1/2 est définie comme la pleine largeur latérale où l'intensité lumineuse représente plus de 50 % de l'intensité lumineuse maximale, et la pleine largeur à mi-hauteur maximale augmente de 0,49 à 1,054 . On peut voir que lorsque NA diminue, la densité de la composante de polarisation axiale diminue progressivement et la qualité de l'aiguille optique se détériore. Cela est dû au fait qu'une lentille d'objectif à grande ouverture numérique est utilisée pour collecter le champ de rayonnement dipolaire électrique et que la distribution du champ sur la surface de la pupille d'entrée sert à contrôler le faisceau polarisé radialement. Après focalisation, la direction de vibration de chaque point peut être décomposée en composantes longitudinales et radiales en raison de la déviation de la lumière. Les composantes radiales de la lumière au foyer et à proximité du foyer peuvent s'annuler, ne laissant que la composante longitudinale et celles éloignées du foyer. Position, la composante radiale sera toujours maintenue. Par conséquent, plus l'ouverture numérique est petite, plus la composante radiale du champ lumineux après focalisation est grande, et la réduction de la composante longitudinale, ce qui conduit à un faisceau focalisé plus court, et le pourcentage de la composante de champ longitudinal par rapport à l'intensité totale du champ diminue. .

Focalisation de la lumière à polarisation angulaire et champ de conduit de lumière limité par diffraction

Une fois que la lumière polarisée angulairement est focalisée, l'état de polarisation ne change pas et il y a un champ lumineux creux près du point focal. n , n< between the magnetic dipoles are adjusted and optimized. Similaire au processus d'ajustement des dipôles électriques, les n , n< entre les dipôles magnétiques sont ajustés et optimisés. n make the axial intensity of the hollow light field tube wall uniformly distributed, and produce a hollow light tube field with azimuthal polarization. / sub> et n rendre l'intensité axiale de la paroi de tube du champ lumineux creux uniformément répartis, et produire un champ de lumière tubulaire creux avec une polarisation azimutale. La réduction de l'ouverture numérique rend la capacité de l'objectif à focaliser le faisceau plus faible. La longueur du conduit de lumière (la longueur axiale où l'intensité lumineuse de la paroi du tube est supérieure à 80 % de l'intensité lumineuse maximale) diminue progressivement. En raison de la relation sinusoïdale entre l'ouverture numérique et max , l'amplitude de la diminution de la longueur du conduit de lumière augmente. =0.9 to 0.85, from 0.85 to 0.8, and from 0.8 to 0.7, the change rates of the length of the light pipe are 1.29%, 5.25%, and 22.16%, respectively. Lorsque l'ouverture numérique passe de = 0,9 à 0,85, de 0,85 à 0,8 et de 0,8 à 0,7, les taux de variation de la longueur du conduit de lumière sont respectivement de 1,29 %, 5,25 % et 22,16 %.

Le champ incident sur la surface pupillaire d'entrée doit avoir un mode de polarisation azimutal contrôlé par la phase et l'amplitude. La distribution d'intensité est une bande annulaire de lumière et d'obscurité, et le centre est une zone sombre. La force de l'anneau brillant du centre vers l'extérieur augmente progressivement. Les directions de polarisation localisées des zones annulaires adjacentes sont opposées. A =0.9, 0.85, 0.8 and 0.7, the number of belts is 4, 4, 4, and 2, respectively. Lorsque A = 0,9, 0,85, 0,8 et 0,7, le nombre de courroies est de 4, 4, 4 et 2, respectivement. Au fur et à mesure que l'ouverture numérique diminue, la largeur de l'anneau s'élargit progressivement et la densité diminue.

Par rapport au champ d'aiguille optique, l'ouverture numérique a moins d'influence sur les paramètres du champ de conduit de lumière. En effet, la répartition du champ lumineux avant et après la convergence par la lentille est toujours un mode de polarisation en azimut pur, et la longueur du conduit de lumière varie avec L'ouverture numérique diminue et devient plus courte, et l'épaisseur du conduit de lumière et de la pleine largeur à mi-hauteur augmente en conséquence. Cependant, comme le mode de distribution des champs n'a pas changé, les changements de divers paramètres sont relativement faibles.

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