DE19510939A1 - Verfahren zur Reinigung des Austrittsfensters eines gepulsten Laserstrahls und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung des Aus­ trittsfensters eines gepulsten Laserstrahls nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 15.

Aus der EP 0 073 617 A1 ist ein Laserhandstück zur Behandlung von Zahnmaterial bekannt, bei dem ein gepulster Laserstrahl durch ein Austrittsfenster im Kopf des Laser­ handstücks austritt und fokussiert auf das abzutragende Zahnmaterial auftrifft.

Durch das Laserhandstück verläuft eine Zufuhrleitung für Wasser, wobei der Wasserstrahl zum Reinigen und Kühlen auf den zu behandelnden Zahn gerichtet ist.

Während des Abtrags der Zahnsubstanz können sich vom Zahn gelöste Partikel, beispielsweise Dentin oder Schmelz, zusammen mit Spritzwasser auf dem Austrittsfenster absetzen, wodurch der Laserstrahl zumindest teilweise absorbiert wird. Durch die Absorption ist die Leistung des auf den Zahn gerichteten Laserstrahls reduziert. Auch kann durch die Absorption der Laserenergie auf der Oberfläche des Austrittsfensters eine hohe lokale Wärmeentwicklung auftreten, durch die das Fenster geschädigt oder sogar zerstört werden kann.

Zur Reinigung des Austrittsfensters ist daher ein weiterer Wasserstrahl vorgesehen, der auf den Kopf des Laserhand­ stücks gerichtet ist und das Austrittsfenster spült und von Ablagerungen reinigt. Der beim Spülvorgang sich auf der Fensteroberfläche absetzende Wasserfilm bewirkt eine Absorption des Laserstrahls, wodurch die zu übertragende Laserleistung, reduziert ist; insbesondere bei einer periodischen Reinigung des Fensters wird der Laserstrahl durch das Wasser regelmäßig geschwächt, so daß der Laser­ strahl länger auf den zu behandelnden Zahn gerichtet werden muß, um den notwendigen Abtrag zu erreichen. Die Behandlungszeit ist dadurch erhöht und der Patient einer größeren Belastung ausgesetzt. Zudem besteht die Gefahr einer thermischen Schädigung des Austrittsfensters infolge der auf der Fensteroberfläche im Wasserfilm absorbierten Laserenergie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung des Austrittsfensters eines gepulsten Laser­ strahls zu schaffen, mit dem bei periodischer Reinigung des Austrittsfensters eine hohe Laserenergie für den Abtragvor­ gang zur Verfügung gestellt ist sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach Gattungsbegriff mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den ist im Anspruch 15 angegeben.

Die Reinigung des Austrittsfensters erfolgt durch Richtungsänderung des auf das Austrittsfenster gerichteten Wasserstrahls. Da das Austrittsfenster nur intermittierend zwischen zwei Laserpulsen gereinigt wird, kann keine Schwächung des Laserpulses eintreten, so daß insbesondere bei Verwendung zahnmedizinischer Laserhandstücke ein schnellerer Zahnabtrag und eine kürzere Behandlungszeit erreicht ist. Da die Richtungsänderung des Wasserstrahls unabhängig von der Art der Wasserförderung ist, können ins­ besondere bei periodisch erfolgenden Richtungsänderungen höhere Taktfrequenzen erreicht werden, da bauliche Einrich­ tungen zur Richtungsänderung des Wasserstrahls mit höheren Frequenzen betrieben werden können als Einrichtungen, mit denen ein Wasserstrahl ohne Richtungsumlenkung pulsierend ein- und ausgeschaltet wird. Demzufolge kann auch die Takt­ frequenz der Laserpulse erhöht werden, wobei insbesondere bei einer Richtungsänderung des Wasserstrahls in der Takt­ frequenz der Laserpulse immer gewährleistet bleibt, daß regelmäßig zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen das Austrittsfenster von Ablagerungen gereinigt wird. Ins­ gesamt kann durch die Erhöhung der Taktfrequenz die zu übertragende Laserleistung gesteigert werden, wodurch die Behandlungszeit und die damit einhergehende Belastung für den Patienten weiter reduziert ist.

Vorteilhaft wird der Wasserstrahl während der Zeitdauer eines Laserpulses auf das zu behandelnde Objekt gerichtet, so daß mit demselben Wasserstrahl eine Spülung des Aus­ trittsfensters und ein Reinigen und Kühlen des zu behan­ delnden Objekts möglich ist. In weiterer zweckmäßiger Ausbildung wird der Wasserstrahl kontinuierlich gefördert, so daß eine baulich aufwendige Vorrichtung für ein periodisches An- und Abstellen des Wasserstrahls entfallen kann. Für die Richtungsänderung des Wasserstrahls kann ein Fluidpuls eingesetzt werden, der auf den Wasserstrahl winklig zu dessen Strömungsrichtung gerichtet ist. Der Fluidpuls, insbesondere ein Gas- bzw. Luftpuls, kann mit hoher Frequenz phasenverschoben zum Laserpuls auf den Wasserstrahl gerichtet sein und den Wasserstrahl aus seiner auf das Austrittsfenster weisenden Richtung ablenken, so daß der Laserpuls ungehindert austreten kann. Zweckmäßig setzt der Fluidpuls zwischen zwei aufeinander folgenden La­ serpulsen ein und ist nach Höhe, Beginn und Ende so bemessen, daß der auf das Austrittsfenster gerichtete Wasserstrahl während der Dauer des Laserpulses abgelenkt ist. In Abhängigkeit von Systemparametern wie beispielswei­ se Trägheit des Wasserstrahls, Zeitdauer eines Laserpulses etc. ist der Fluidpuls intermittierend zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen durch die Zufuhrleitung gefördert, wobei das Ende eines Fluidpulses mit dem Beginn eines Laserpulses zusammenfallen kann.

Gemäß einer weiteren Ausführung wird der Fluidpuls erst dann unterbrochen, während der folgende Laserpuls noch aus­ gesandt wird. In diesem Fall muß gewährleistet sein, daß während der Dauer eines Laserpulses das Austrittsfenster frei von Wasser und Verunreinigungen ist, damit der Laser­ puls durch Absorption keine Schwächung erfährt.

Der etwa während der Dauer eines Laserpulses auf das zu behandelnde Objekt gelenkte Wasserstrahl benetzt die be­ strahlte Fläche mit Wasser bzw. Wasserdampf und sorgt für eine ausreichende Kühlung und Reinigung. Insbesondere bei Verwendung eines zahnmedizinischen Laserhandstücks ist dabei eine thermische Schädigung der die behandelnde Stelle umgebenden Gewebeschichten vermieden, wobei je nach verwen­ deter Laserfrequenz das Wasser auf dem Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Zahn Laserenergie absorbieren kann, wodurch die Ablationsrate weiter erhöht wird.

Bei Verwendung eines Gases wie beispielsweise Luft als Fluid ist infolge der geringen Trägheit des Gases eine höhere Taktfrequenz der Gaspulse im Vergleich zu Flüssig­ keitspulsen möglich. Die Taktfrequenz der Gaspulse beträgt etwa 10 Hz; in dieser Frequenz kann die Richtung des auf das Austrittsfenster weisenden Wasserstrahls trotz der größeren Trägheit von Wasser problemlos geändert werden; in Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein zweiter Gaspuls phasengleich zum ersten Gaspuls auf das Austritts­ fenster gerichtet ist, wodurch das Austrittsfenster von anhaftender Flüssigkeit gereinigt und getrocknet wird. Beginn und Ende des zweiten Gaspulses stimmen zweckmäßig mit denen des ersten Gaspulses überein, so daß der erste und der zweite Gaspuls phasengleich austreten.

Während der erste Gaspuls den Wasserstrahl vom Austritts­ fenster ablenkt, erfolgt durch den zweiten Gaspuls eine Trocknung der Fensteroberfläche, so daß eine Absorption von Laserenergie auf der Fensteroberfläche vermieden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens sieht eine Umlenkeinrichtung vor, durch die die Richtung des aus der Wasserzufuhrleitung austretenden Wasserstrahls veränderbar ist. Vorzugsweise umfaßt die Um­ lenkvorrichtung eine Fluidzufuhrleitung, deren Leitungsend­ stück winklig zum austretenden Wasserstrahl gerichtet ist. Der aus dem Leitungsendstück austretende Fluidpuls trifft auf den Wasserstrahl, wobei durch den Impuls des Fluidpul­ ses eine Ablenkung des Wasserstrahls bewirkt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen, der Beschrei­ bung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Laserhandstück,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung des Kopfes aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Impuls-Zeit-Diagramm mit Laser- und Fluidpulsen und dem Verkauf des auf das Austrittsfenster ge­ richteten Wasserstrahls,

Fig. 4 ein weiteres Impuls-Zeit-Diagramm.

Das in Fig. 1 gezeigte medizinische Laserhandstück 1 wird im Dentalbereich zum Abtragen von Zahnmaterial eingesetzt. Der von einer Laserquelle erzeugte Laserstrahl 2 ist durch das Innere des Laserhandstücks 1 zum Kopf 3 geführt und wird über einen Umlenk- und Fokussierspiegel 13 durch ein Austrittsfenster 4 auf das zu behandelnde Objekt 9, bei­ spielsweise einen Zahn, gelenkt. Der Laserstrahl trifft in Form einzelner Pulse auf das Objekt 9, wobei als Laser ein Er:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 2,94 µm und einer Strahlungsenergie von 0,01 bis 1 Joule pro Puls zum Einsatz kommen kann. Der von der Laserquelle erzeugte gepulste La­ serstrahl ist eingangs am Laserhandstück 1 von einer Linse 14 fokussiert und trifft dann in seinem weiteren Verlauf auf den Fokussier- und Umlenkspiegel 13 im Kopf 3 des La­ serhandstücks.

Das Laserhandstück kann um seine Längsachse 15 drehbar ge­ lagert sein; das Laserhandstück weist hierfür zwischen der Linse 14 und dem Kopf 3 ein oder mehrere Gleitlager 16 auf.

Das Laserhandstück ist mit einer Wasserzufuhrleitung 5 ver­ sehen, die von einer zentralen Wasserversorgung gespeist wird. Der durch die Wasserzufuhrleitung 5 geleitete Wasser­ strahl 6 trifft auf das Austrittsfenster 4 im Kopf 3 des Laserhandstücks, das durch den Wasserstrahl 6 gereinigt wird.

Um das Austrittsfenster bei hohen zu übertragenden Laser­ leistungen periodisch reinigen zu können, ohne daß der Laserstrahl durch Absorption geschwächt wird, ist vorgesehen, daß die Richtung des Wasserstrahls änderbar ist, wobei der Wasserstrahl in der Pause zwischen zwei Laserpulsen auf das Austrittsfenster gerichtet wird und während eines Laserpulses vom Austrittsfenster fortweist. Der Wasserstrahl 6 reinigt das Austrittsfenster 4 in den zwischenliegenden Pausen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen, wobei etwa zum Zeitpunkt des Einsetzens eines Laserpulses die Richtung des Wasserstrahls verändert wird, so daß während der Dauer eines Laserpulses der Wasserstrahl vom Austrittsfenster abgelenkt wird und der Laserpuls un­ gehindert vom Wasserstrahl austreten kann. Insbesondere bei einem kontinuierlich geförderten Wasserstrahl kann pro Zeiteinheit mehr Laserenergie übertragen werden, da die Taktfrequenz bzw. die Repetitionsrate gegenüber früheren Vorrichtungen erhöht werden kann. Da der Wasserstrahl 6 nicht gepulst, sondern abgelenkt wird, ist die Repetitions­ rate der Laserpulse nur davon abhängig, in welcher Geschwindigkeit die Richtung des Wasserstrahls umgelenkt werden kann, nicht jedoch von der Trägheit des Wasser­ strahls während des Ein- und Ausschaltens und dabei entste­ hendem An- und Abschwellen des Wasserdrucks in der Wasser­ zufuhrleitung.

Der Wasserstrahl wird zweckmäßig während der Dauer eines Laserpulses 2 auf den zu behandelnden Zahn 9 gerichtet, so daß mit nur einem Wasserstrahl 6 sowohl der Zahn als auch das Austrittsfenster 4 gekühlt bzw. gereinigt werden kann. Die Richtungsänderung erfolgt vorteilhaft periodisch in der Taktfrequenz der Laserpulse 2, so daß in jeder Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulse der Wasser­ strahl 6 auf das Austrittsfenster 4 gerichtet ist. Die Reinigung des Austrittsfensters 4 erfolgt fortlaufend in­ termittierend zu den Laserpulsen, so daß die Abtragung von Zahnmaterial ohne Unterbrechung der Behandlung in kürzest möglicher Zeit erfolgt.

Um die Richtungsänderung des Wasserstrahls 6 zu bewirken, ist eine Umlenkvorrichtung 20 im Kopf 3 des Laserhandstücks 1 vorgesehen, die vorteilhaft eine Fluidzufuhrleitung 7 umfaßt, die in einem Leitungsendstück 11 mündet. Das Leitungsendstück 11, daß als Austrittsdüse mit verjüngtem Querschnitt ausgebildet ist, ist winklig zum austretenden Wasserstrahl 6 angeordnet und schließt mit dem Wasserstrahl einen Winkel von etwa 70° ein. Durch die Fluidzufuhrleitung 7 ist ein Fluidpuls 8 in der Taktfrequenz der Laserpulse zum Kopf 3 des Laserhandstücks förderbar. Der Fluidpuls 8 tritt durch die Austrittsdüse 11, in der die Geschwindig­ keit des Pulses erhöht wird und trifft auf den Wasserstrahl 6 quer zu dessen Strömungsrichtung, wodurch der Wasser­ strahl abgelenkt wird. Jeder Fluidpuls 8 bewirkt, daß der Wasserstrahl 6 aus seiner vorgegebenen Richtung auf das Austrittsfenster 4 abgelenkt wird. Die Ablenkung des Wasserstrahls erfolgt im Rhythmus der Fluidpulse 8. Das Fluid, für das beispielsweise Gas, insbesondere Luft, ein­ gesetzt werden kann, kann aufgrund seiner geringen Trägheit mit einer höheren Frequenz gepulst werden als das mit dem Wasserstrahl möglich wäre. Daher ist die Taktfrequenz bzw. die Repetitionsrate der Laserpulse nur von der Taktfrequenz des Fluids abhängig, die vorzugsweise etwa 10 Hz bis 15 Hz beträgt.

Die Fluidzufuhrleitung 7 ist zweckmäßig parallel zur Wasserzufuhrleitung 5 entlang des Laserhandstücks in Richtung der Längsachse 15 gelegt und endet am Kopf 3 des Laserhandstücks. Wie der Ausschnittsvergößerung der Fig. 2 zu entnehmen ist, endet die Wasserzufuhrleitung 5 in einem im Laserhandstück ausgebildeten Kanal 17. An den Kanal 17 schließt sich eine Düse 18 an, über die der Wasserstrahl 6 ins Freie geleitet wird und in einem flachen Winkel von etwa 20° auf das Austrittsfenster 4 trifft.

Die parallel zur Wasserzufuhrleitung 5 verlaufende Fluid- bzw. Luftzufuhrleitung 7 endet in einem Kanal 19 im Kopf 3 des Laserhandstücks. Von dem Kanal 19 verzweigt winklig die Austrittsdüse 11, deren Mündungsöffnung so gelegt ist, daß der durch die Austrittsdüse 11 austretende Luftpuls 8 den Wasserstrahl 6 unmittelbar nach Austreten aus der Wasser­ austrittsdüse 18 schneidet.

Die Austrittsdüse für den Luftpuls 8 ist zweckmäßig auf das zu behandelnde Objekt 9 gerichtet, so daß der Luftpuls 8 etwa im gleichen Punkt auf das Objekt 9 trifft, wie der gepulste Laserstrahl 2. Infolge der Ablenkung durch den Luftpuls 8 trifft der Wasserstrahl 6 etwa über die Zeitdauer eines Laserpulses ebenfalls auf das Objekt 9 und kann die behandelte Stelle kühlen und von abgetragenem Zahnschmelz bzw. Dentin reinigen. Weiterhin ist vorteil­ haft, daß sich auf dem Objekt 9 ein dünner Wasserfilm absetzen kann, durch den die Ablationsrate infolge Absorp­ tion des Laserlichtes erhöht ist. Der Luftpuls 8 und der Wasserstrahl 6 vermischen sich zu einem Luft/Wasser- Gemisch, das sich auf den an den Zahn angrenzenden Gewebe­ teilen nieder schlägt.

Von dem Kanal 19 der Luftzufuhrleitung 7 kann zusätzlich zur Austrittsdüse 11 für den Luftpuls 8 eine zweite Aus­ trittsdüse 12 für einen weiteren Luftpuls 10 abzweigen, wobei der zweite Luftpuls 10 auf das Austrittsfenster 4 gerichtet ist und vorzugsweise etwa parallel zum Fenster direkt über die Fensteroberfläche geführt ist.

Der Luftpuls 10 reinigt das Austrittsfenster 10 von Schmutz bzw. Zahnstaubablagerungen und bewirkt insbesondere eine Trocknung des Wasserfilms, so daß das Laserlicht ungehin­ dert durch das vorzugsweise aus Saphirglas bestehende Aus­ trittsfenster durchtreten kann.

Die Austrittsdüsen 11 und 12 verzweigen im Endbereich des Kanals 19; die durch die Austrittsdüsen 11, 12 geleiteten Luftpulse 8 und 10 sind phasengleich zueinander, so daß das Austrittsfenster 4 genau in dem Moment vom Luftpuls 10 gereinigt und getrocknet wird, indem der Wasserstrahl 6 durch den ersten Luftpuls 8 vom Austrittsfenster 4 abge­ lenkt wird. Da die Luftpulse 8, 10 zweckmäßig gemeinsam durch die Luftzufuhrleitungen 7 gefördert werden, entfallen bauliche Maßnahmen für die getrennte Heranführung der Luft­ pulse. Die Größe jedes Luftpulses kann dabei bestimmt werden über den Durchmesser und die Form jeder Austritts­ düse 11, 12.

Gemäß einer anderen Ausführung kann es zweckmäßig sein, die Wasseraustrittsdüse 18 auf den Zahn 9 zu richten, so daß der Wasserstrahl 6 ohne Einwirkung eines Fluidpulses auf den zu behandelnden Zahn trifft. Bei dieser Ausführung ist die Austrittsdüse 11 für den Luftpuls 8 auf das Austritts­ fenster 4 gerichtet und derart angeordnet, daß die Luft­ pulse 8 eine Richtungsänderung des Wasserstrahls 6 vom zu behandelnden Zahn 9 auf das Austrittsfenster 4 bewirken. Die Luftpulse 8 sind dabei so getaktet, daß der Wasser­ strahl 6 etwa in der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgen­ den Laserpulsen auf das Austrittsfenster 4 trifft.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils ein Impuls-Zeit-Diagramm, in das die periodisch ausgesandten Laserpulse 2 und Luft­ pulse 8 in Form von Rechtecksignalen eingetragen sind. Als Antwort auf die Luftpulse 8 ist die Impulskurve des auf das Austrittsfenster 4 wirkenden Wasserstrahls 6 eingetragen, wobei ein Maximum der Impulskurve anzeigt, daß der Wasser­ strahl 6 auf das Austrittsfenster 4 trifft; umgekehrt bedeutet ein Minimum, daß kein Wasser auf das Austrittsfen­ ster trifft.

Den Diagrammen gemäß Fig. 3 und 4 ist zu entnehmen, daß die Luftpulse 8 mit der gleichen Repetitionsrate wie die Laser­ pulse 2 erzeugt werden, jedoch gegenüber den Laserpulsen phasenverschoben sind. Der Beginn eines Luftpulses 8 fällt vorteilhaft immer in den Zeitraum zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden Laserpulsen 2. In dem Ausführungsbeispiel ge­ mäß dem Diagramm nach Fig. 3 ist der Luftpuls 8 intermit­ tierend zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen 2 erzeugt; das Ende eines Luftpulses fällt dabei zweckmäßig mit dem Beginn eines Laserpulses zusammen.

Nachdem ein Luftpuls 8 erzeugt worden ist und durch die Dü­ se 11 austritt und auf den Wasserstrahl 6 trifft, wird der Wasserstrahl von seiner Richtung auf das Austrittsfenster 4 in Richtung des zu behandelnden Zahns abgelenkt, was sich in Fig. 3 in einem starken Abfallen der Wasserstrahlkurve bis zur Abszisse ausdrückt. Unmittelbar im Anschluß an den Luftpuls 8 wird der Laserpuls 2 ausgesandt; während der Dauer des Laserpulses 2 ist zwar kein Luftpuls 8 aufge­ bracht, in diesem Zeitraum ist der Wasserstrahl 6 aber noch nicht wieder auf das Austrittsfenster 4 gerichtet, da das Zurückverschwenken des Wasserstrahls von seiner ausgelenk­ ten Lage hin zum Austrittsfenster 4 infolge Trägheit einen gewissen Zeitraum in Anspruch nimmt. Während der Dauer eines Laserpulses ist daher der Wasserstrahl 6 noch nicht wieder auf das Austrittsfenster 4 gerichtet, so daß keine Behinderung des Laserstrahls durch Absorption zu befürchten ist.

Gemäß dem Diagramm nach Fig. 4 kann es auch je nach Zeit­ dauer eines Laserpulses bzw. des zwischen zwei Laserpulsen liegenden Zeitraumes vorteilhaft sein, daß der Luftpuls 8 erst dann endet, wenn der folgende Laserpuls bereits begonnen hat. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei relativ lang andauernden Laserpulsen und relativ kurzen zwischen­ liegenden Zeiträumen. Gegebenenfalls kann das Ende eines Luftpulses 8 mit dem Ende eines Laserpulses 2 zusammenfallen.

Sowohl bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 als auch bei der Ausbildung gemäß Fig. 4 ist sichergestellt, daß während der Dauer eines Laserpulses kein Wasser auf das Austrittsfen­ ster 4 trifft; eine Reinigung des Austrittsfensters mit Wasser findet nur zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laser­ pulsen statt.

Die Steuerung der Luftpulse erfolgt vorteilhaft mit der gleichen Vorrichtung, die für die Steuerung der Laserpulse verantwortlich ist, so daß lediglich die Informationen über Beginn und Ende eines Laserpulses abgegriffen werden müs­ sen, um daraus ein phasenverschobenes Signal für die Er­ zeugung eines Luftpulses zu generieren.

Anstelle eines Luftpulses können auch andere Steuerungsele­ mente zur Ablenkung des Wasserstrahls eingesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, ein zweiseitiges Wand­ strahlelement einzusetzen, bei dem durch Ausnutzen strö­ mungstechnischer Prinzipien (Coanda-Effekt) der Wasser­ strahl sich an eine von zwei winklig zueinander angeordne­ ten Wänden anlegt. Dabei ist zweckmäßig eine Wand in Rich­ tung des Austrittsfensters gerichtet, die andere Wand zeigt in Richtung des zu behandelnden Zahns. Durch eine ent­ sprechende Steuerung - fremdgesteuert oder eigengesteuert - wird mit geringem Energieaufwand der Wasserstrahl zwischen den beiden Wänden periodisch hin und her bewegt, wobei hohe Frequenzen bis in Größenordnungen von mehreren Hundert Hz erreicht werden können.

Gemäß einer weiteren nicht gezeigten Ausführung kann der Wasserstrahl am Ende des Kanals in zwei winklig zueinander ausgerichteten Düsen münden, wobei die Verzweigung des Was­ serstrahls in eine der beiden Düsen durch ein Steuerungs­ element, beispielsweise ein Flatterventil, erfolgt.

Das Laserhandstück eignet sich außer für die Zahnbehandlung auch zum Schneiden bzw. Abtragen von Kieferknochen und an­ derem Gewebe.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Vorrichtung eignet sich auch für den Einsatz in industriellen Lasergeräten.

Claims (19)

1. Verfahren zur Reinigung des Austrittsfensters eines gepulsten Laserstrahls, insbesondere des Austrittsfensters eines Laserhandstücks zum Abtragen von Zahnmaterial, mit einem auf das Austrittsfenster (4) gerichteten Wasserstrahl (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Wasserstrahls (6) änderbar ist, wobei der Wasserstrahl (6) in der Pause zwischen zwei Laserpulsen (2) auf das Austrittsfenster (4) gerichtet und während eines Laserpulses (2) zwei vom Austrittsfenster (4) weg gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrahl (6) während eines Laserpulses (2) auf das zu behandelnde Objekt (9) gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung periodisch erfolgt, vorzugsweise in der Taktfrequenz der Laserpulse (2).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrahl (6) kontinuierlich gefördert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Richtungsänderung des Wasserstrahls (6) ein Fluidpuls (8) vorgesehen ist, der auf den Wasserstrahl (6) winklig zu dessen Strömungsrichtung gerichtet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidpuls (8) phasenverschoben zum Laserpuls (2) liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidpuls (8) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen (2) einsetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidpuls (8) intermittierend zwischen zwei aufeinanderfolgenden Laserpulsen (2) gefördert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidpuls (8) mit Beginn eines Laserpulses (2) endet.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidpuls (8) während eines Laserpulses (2) endet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrahl (6) durch den Fluidpuls (8) in Richtung des vom Laserstrahl zu behandelnde Objekts (9) abgelenkt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (8) Gas ist, ins­ besondere Luft.

13. Verfahren nach Anspruch 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der Fluid­ pulse (8) etwa 10 Hz beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Fluidpuls (10) phasengleich zum ersten Fluidpuls (8) auf das Austrittsfenster (4) gerichtet ist.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einer zum Kopf des Laserhandstücks geführten Wasserzufuhrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlenkvorrichtung (20) vorgesehen ist, durch die die Richtung des aus der Wasserzufuhrleitung (5) austretenden Wasserstrahls (6) veränderbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (20) eine Fluidzufuhrleitung (7) umfaßt, deren Leitungsendstück (11) winklig zum austretenden Wasserstrahl (6) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsendstück (11) auf das zu behandelnde Objekt (9) gerichtet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, auf das Austrittsfenster (4) gerichtetes Leitungsendstück (12) zur Übertragung eines zweiten Fluidpulses (10) vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Leitungsendstück (11, 12) von einer gemeinsamen Fluidzufuhrleitung (7) verzweigen.