WHZ-Forscher präsentieren in den USA Forschungsarbeiten zur Lasersicherheit

WHZ-Forscher präsentieren in den USA Forschungsarbeiten zur Lasersicherheit


Zwickauer Wissenschaftler haben vom 27. Januar bis 1. Februar ihre Forschungsarbeiten auf der SPIE Photonics West vorgestellt – der weltweit größten Veranstaltung für Photonik- und Laser-Technologien in Kalifornien. Eine der vorgestellten Studien erhebt Grundlagen zur Schädigung der menschlichen Haut bei der Einwirkung von CO2-Laserstrahlung.

Die Einwirkung von Laserstrahlung kann zu Schädigung der menschlichen Haut führen. Ein sicherer Umgang erfordert daher besondere Sicherheitsmaßnahmen zur Minimierung von Hautschäden. "Trotz der weiten Verbreitung von CO2-Lasern, beispielsweise in der industriellen Materialbearbeitung, in der Forschung oder bei medizinischen Eingriffen wie Hautoperationen, sind die Auswirkungen auf die menschliche Haut noch nicht umfassend erforscht", erklärt Florian Treiber, Masterand im Bereich Medizin- und Gesundheitstechnologie der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ). Seine Studie konzentriere sich auf die Auswirkungen elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen im infraroten Spektralband, insbesondere auf den Einsatz von CO2-Lasern mit einer Wellenlänge von λ = 10,6 Mikrometer (µm).

HTW Photonics Clemens Richter WHZ

Florian Treiber (WHZ) analysiert durch CO2-Laserstrahlen entstandene Hautschäden am Mikroskop
(Quelle: Clemens Richter, WHZ)

Erste Auswertung zeigt signifikanten Anstieg der Schädigung

Für seine Studie erzeugte Treiber Hautschäden mithilfe eines CO2-Lasers auf Schweinehaut-Proben, die als Modell für menschliche Haut dienten. Den entstandenen Schaden analysierte er mit einem optischen Mikroskop. Durch ein teilautomatisiertes Bewertungsverfahren führte Treiber die Schadensklassifizierung anhand der spektralen Veränderung der thermisch geschädigten Zone durch. Die erhobenen Daten ermöglichen eine detaillierte Analyse der Schädigung in Abhängigkeit von den Parametern der einwirkenden Laserstrahlung. Der Verlauf des geschädigten Bereichs deutet darauf hin, dass ab einem bestimmten Schwellenwert ein signifikanter Anstieg der Schädigung zu beobachten sei. Die Ergebnisse können zur Ermittlung von Schwellenwerten herangezogen werden und ermöglichen die Bewertung und Vorhersage von Hautschäden durch Einwirkung von CO2-Laserstrahlung. Weitere Forschungsarbeiten sind geplant, um sichere Aussagen im Laserschutz treffen zu können.  

HTW Photonics Florian Treiber

Mit einem CO2-Laser wurden Schweinehautproben für die Studie geschädigt und ausgewertet.
(Quelle: Florian Treiber, WHZ)

Über die Arbeitsgruppe „Optische Technologien“ der WHZ

„Auch in diesem Jahr präsentiert sich unsere Arbeitsgruppe Optische Technologien mit vielen Forschungsarbeiten einem internationalen Fachpublikum auf der SPIE in San Francisco", freut sich Peter Hartmann, Professor für Lasertechnik an der WHZ und Leiter des Fraunhofer Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM. Er reist seit über 20 Jahren mit seinem Team in die USA. Diese Gelegenheit bietet er auch Studierenden der WHZ. Die Arbeitsgruppe „Optische Technologien“ des Leupold-Instituts für angewandte Naturwissenschaften der WHZ forscht und entwickelt modernste Lösungen für messtechnische Fragestellungen in der Automobiltechnik, Halbleiterproduktion, Medizintechnik und Photonik. Seit Jahren arbeiten die Wissenschaftler in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Anwendungszentrum für

Oberflächentechnologien und Optische Messtechnik (AZOM) zusammen. Das Fraunhofer AZOM wird in Kooperation mit der WHZ und dem Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS betrieben.

HTW Photonics WHZ

Wissenschaftlerin Gloria Seidel (WHZ) erklärt auf der SPIE in San Francisco die wissenschaftliche Studie zur Untersuchung von Hautschädigungen durch CO2-Laser. (Quelle: WHZ)

Weitere Forschungsarbeiten der Wissenschaftler auf der SPIE Photonics West