Highly Nd^3+-doped Y_3Al_5O_12 crystal fiber tip for laser thermotherapy

Abstract

Based on phonon relaxation, a 12-at. % neodymium-doped YAG (Y3AlrO12) crystal fiber tip has been developed for photothermal conversion. The near-cylindrical tip, with an average diameter of 0.68 mm and a length of 1.8 mm, is fabricated on a 0.65-mm-thick 220-mm-long pure YAG single-crystal fiber by laser-heated growth. Pumped by an 810-nm wavelength diode laser with a pump power of less than 2 W, the temperatures of the tip reach 725 degrees C in air, 78 degrees C in egg white, and 79 degrees C in porcine liver, with acceptable reproducibilities and thermal response times. The photothermal conversion efficiency of the doped tip is approximately 89%, and the high stability of the tip is also proved. Experimental results show that the doped fiber tip is promising for laser thermotherapy applications.

Enhanced visible and near infrared emissions via Ce3+to Ln3+energy transfer in Ln3+-doped CeF3nanocrystals (Ln = Nd and Sm)

“…Nd 3+ -doped Y 3 Al 5 O 12 ). [28][29][30] In fact the 1064 nm is used for achieving 532 nm via second harmonic generation. Furthermore, this emission due to the transition from 4 F 3/2 → 4 I 11/2 energy levels falls well in the second "human optical window" (1000-1350 nm).…”

Partículas de fosfato de ferro e fosfato de ferro-cálcio como dispositivos visando o tratamento de melanoma

“…O tratamento utilizando laser pode ocasionar danos no tecido sadio que circunda a área tratada devido à conversão não eficiente da energia do laser em energia térmica (Niemz, M.H., 1996;Lee et al, 1985). Na tentativa de contornar este problema, Tong et al (2002a) desenvolveram um cristal de YAG (Y 3 Al 5 O 12 ) dopado com íon Neodínio (Nd 3+ ) para ser utilizado como conversor da energia do laser em calor. Fibras ópticas são geralmente utilizadas para direcionar a energia do laser ao local de aplicação e conversores de energia são fixados na ponta das fibras.…”

“…A concentração dos íons na fibra pode variar de 5 átomos% (at%) até 15at%. (Tong et al, 2002a) A busca pela otimização da utilização de micro e nanopartículas no tratamento fotodinâmico do câncer tem crescido, conforme observado na literatura. Li et al (2009) demonstraram a eficiência da terapia fototérmica em associação com nanopartículas de ouro conjugadas com Polietileno glicol (PEG) e PEG-transferrina no tratamento de células tumorais.…”