Podrobno

High-intensity focused pressure wave generation via Q-switched Er:YAG laser with a water layer formed by the coupled lens for optoacoustic conversion
ID Šavli, Dominik (Avtor), ID Babnik, Aleš (Avtor), ID Vella, Daniele (Avtor), ID Jezeršek, Matija (Avtor)

URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/2076-3417/15/19/10860 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
We demonstrate coating-free optoacoustic generation and focusing of ultrasound using a mechanically Q-switched (MQS) erbium-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG) source (~100 ns, ≤20 mJ) combined with a concave water interface that simultaneously serves as converter and acoustic lens. Axial, lateral, and focal-point measurements mapped the pressure field while varying beam diameter (2w = 5–15 mm) and pulse energy (E = 10–20 mJ). The maximum focal positive pressure (P▫$_max$▫ = 7 MPa) occurs at an intermediate diameter (~10 mm), whereas the tightest lateral/axial confinement and strongest spectral enhancement arise at larger diameters (14–15 mm) with f▫$_c$▫ = ~5 MHz and −6 dB bandwidth up to 7 MHz. Pressure increases nearly monotonically with energy. For equal fluence, larger diameters yield higher focal pressures due to greater focusing gain. Small beams (2w ≈ 5–7 mm) show shorter apparent time-of-flight (TOF) and waveform broadening, consistent with early shock-like emission from locally vaporizing region. These results provide practical rules for tuning amplitude, spectrum, and confinement, enabling sub-millimeter focusing for contamination-sensitive and therapeutic applications.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:focused pressure wave, photoacoustic, Q-switch, Er:YAG
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:17 str.
Številčenje:Vol. 15, issue 19, [article no.] 10860
PID:20.500.12556/RUL-175008 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:535:534
ISSN pri članku:2076-3417
DOI:10.3390/app151910860 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:252918019 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:13.10.2025
Število ogledov:517
Število prenosov:92
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Applied sciences
Skrajšan naslov:Appl. sci.
Založnik:MDPI
ISSN:2076-3417
COBISS.SI-ID:522979353 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:fokusirani tlačni valovi, optoakustika, preklop kvalitete, Er:YAG

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0392-2020
Naslov:Optodinamika

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj