Femtosecond-laser-induced nanocavitation in water: implications for optical breakdown threshold and cell surgery

Alfred Vogel, Norbert Linz, Sebastian Freidank, Günther Paltauf

Abstract

We determined the bubble radius R_max for femtosecond optical breakdown in water at 347, 520, and 1040 nm with an unprecedented accuracy (±10 nm). At threshold, R_max was smaller than the diffraction-limited focus radius and ranged from 190 nm to 320 nm. The increase of R_max with laser energy E_L is slowest at 347 nm, providing optimum control of cell surgery. Experimental results agree with a model of bubble formation in heated and thermoelastically stretched liquids. Theory predicts a threshold temperature T_th≈ 168 C. For T > 300 C, a phase explosion sets in, and R_max increases rapidly with E_L.
OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer100
ZeitschriftPhysical Review Letters
Jahrgang2008
Ausgabenummer100
Seiten (von - bis)038102-1
Seitenumfang4
ISSN0031-9007
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 23.01.2008

Strategische Forschungsbereiche und Zentren

  • Forschungsschwerpunkt: Biomedizintechnik

DFG-Fachsystematik

  • 308-01 Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen

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Untersuchen Sie die Forschungsthemen von „Femtosecond-laser-induced nanocavitation in water: implications for optical breakdown threshold and cell surgery“. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.

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