光子晶體光動(dòng)力治療儀的制作方法
【專利摘要】光子晶體光動(dòng)力治療儀，包括有電源開關(guān)、治療儀控制裝置、泵浦激光器、人機(jī)界面操作裝置、機(jī)體和支架，在激光發(fā)射器輸出端設(shè)置覆蓋有厚度為微米級(jí)的光子晶體膜的光子晶體濾波鏡片，所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構(gòu)成，底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設(shè)構(gòu)成，中間層為五氧化二鉭層。本發(fā)明利用光子晶體的特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光動(dòng)力治療儀照射光的優(yōu)良濾波性能，使得治療癌癥所需的特定波長(zhǎng)的光大量透過(guò)，從而提高光動(dòng)力治療儀照射光源的色純度，提高光的利用率，進(jìn)而縮短治療癌癥所需要的時(shí)間，提高癌癥的治療效率。
【專利說(shuō)明】光子晶體光動(dòng)力治療儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及癌癥治療醫(yī)學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說(shuō)是一種采用光子晶體技術(shù)來(lái)治療癌癥的光子晶體光動(dòng)力治療儀。
【背景技術(shù)】
[0002]光子晶體是一種介電常數(shù)隨空間周期性變化的新型光學(xué)微結(jié)構(gòu)材料。從晶體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，晶體內(nèi)部的原子是周期性有序排列的，正是這種周期勢(shì)場(chǎng)的存在，使得運(yùn)動(dòng)的電子受到周期勢(shì)場(chǎng)的布拉格散射，從而形成能帶結(jié)構(gòu)，帶與帶之間可能存在帶隙，即光子帶隙。光子晶體最顯著的特點(diǎn)是抑制某些頻率電磁波，產(chǎn)生光子禁帶，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的優(yōu)良濾波性能。
[0003]市場(chǎng)上的艾拉光動(dòng)力治療儀可以用于治療膀胱癌、口腔癌等疾病，具有創(chuàng)傷小、安全高效、恢復(fù)快等特點(diǎn)，為患者帶來(lái)了一種全新的理想治療方案。但是目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的光動(dòng)力治療儀所使用的照射光源大多采用半導(dǎo)體激光發(fā)射器，射出的光往往含有多種波段的光，而且光在傳播時(shí)也有許多損耗。采用這種方式得到的照射光雖然也能達(dá)到治療的目的，但是由于得到的照射光的色純度不高，光的利用率不高，光的透射率也不高，從而在治療癌癥時(shí)需要進(jìn)行較長(zhǎng)的時(shí)間，嚴(yán)重影響癌癥治療的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種利用光子晶體技術(shù)來(lái)大大提高光動(dòng)力治療儀照射光的色純度和利用率的光子晶體光動(dòng)力治療儀。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:光子晶體光動(dòng)力治療儀，包括有電源開關(guān)、治療儀控制裝置、泵浦激光器、人機(jī)界面操作裝置、機(jī)體和支架，在激光發(fā)射器的輸出端口處鑲嵌一光子晶體濾波鏡片，光子晶體濾波鏡片的里側(cè)覆著有光子晶體膜；所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構(gòu)成，所述的底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設(shè)構(gòu)成，中間層為五氧化二鉭層，所述外層與底層的結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置，底層和外層中與中間層相接的一層均為二氧化硅層，底層中與光子晶體濾波鏡片相接的一層為碲化鎘層。
[0006]本發(fā)明所述光子晶體膜的厚度為微米級(jí)。
[0007]本發(fā)明所述碲化鎘層、二氧化硅層厚度分別為91.lnm、167.8nm。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用光子晶體的特性，通過(guò)在光子晶體濾波鏡片上覆蓋幾個(gè)微米厚度的層片式光子晶體膜，使光子晶體濾波鏡片抑制其他波長(zhǎng)的電磁波通過(guò)，僅將治療肝癌、胃癌等所需的穿透組織能力強(qiáng)的980nm的近紅外光大量透過(guò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)照射光的優(yōu)良濾波性能，從而提高光動(dòng)力治療儀照射光源的色純度，將光的透射率提高至99%以上，進(jìn)而縮短治療癌癥所需要的時(shí)間，提高癌癥的治療效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2是泵浦激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖3是本發(fā)明光源的光譜分析圖。
[0012]圖中標(biāo)記:1、電源開關(guān)，2、治療儀控制裝置，3、泵浦激光器，4、機(jī)體，5、人機(jī)界面操作裝置，6、支架，7、光纖，301、光子晶體濾波鏡片，302、輸出端口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]光子晶體光動(dòng)力治療儀，包括有電源開關(guān)1、治療儀控制裝置2、泵浦激光器3、人機(jī)界面操作裝置5、機(jī)體4和支架6，在激光發(fā)射器3的輸出端口 302處鑲嵌一光子晶體濾波鏡片301，光子晶體濾波鏡片301的里側(cè)覆著有光子晶體膜；所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構(gòu)成，所述的底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設(shè)構(gòu)成，中間層為五氧化二鉭層，所述外層與底層的結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置，底層和外層中與中間層相接的一層均為二氧化硅層，底層中與光子晶體濾波鏡片301相接的一層為碲化鎘層。
[0014]本發(fā)明所述光子晶體膜的厚度為微米級(jí)。
[0015]本發(fā)明所述碲化鎘層、二氧化硅層厚度分別為91.lnm、167.8nm。
[0016]本發(fā)明主要用于治療一些肝、胃等內(nèi)臟器官的癌變，因此泵浦激光器采用的照射光為穿透組織能力強(qiáng)的980nm近紅外光，本發(fā)明基于光子晶體理論，甄選合適的介質(zhì)材料碲化鎘和二氧化硅作為光子晶體周期結(jié)構(gòu)介質(zhì)層，并摻雜一定量五氧化二鉭層，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的光子晶 體周期結(jié)構(gòu)和光子晶體膜層的厚度。同時(shí)對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的光子晶體光動(dòng)力治療儀做了仿真實(shí)驗(yàn)，其光譜分析結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，波長(zhǎng)范圍在800-1250nm內(nèi)的光中980nm的近紅外光的透射率最高，為0.9914，大大提高照射光的色純度和利用率。
【權(quán)利要求】
1.光子晶體光動(dòng)力治療儀，包括有電源開關(guān)(1)、治療儀控制裝置(2)、泵浦激光器(3)、人機(jī)界面操作裝置(5)、機(jī)體(4)和支架(6)，其特征在于:在激光發(fā)射器(3)的輸出端口(302)處鑲嵌一光子晶體濾波鏡片(301)，光子晶體濾波鏡片(301)的里側(cè)覆著有光子晶體膜；所述光子晶體膜由底層、中間層和外層構(gòu)成，所述的底層和外層均由碲化鎘層和二氧化硅層交替鋪設(shè)構(gòu)成，中間層為五氧化二鉭層，所述外層與底層的結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置，底層和外層中與中間層相接的一層均為二氧化硅層，底層中與光子晶體濾波鏡片(301)相接的一層為締化鋪層。
2.如權(quán)利要求1所述的光子晶體光動(dòng)力治療儀，其特征在于:所述光子晶體膜的厚度為微米級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的光子晶體光動(dòng)力治療儀，其特征在于:所述碲化鎘層、二氧化硅層厚度分別為91.lnm、167.8nm。
【文檔編號(hào)】A61N5/06GK104001271SQ201410207315
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】李萍, 邵國(guó)帥, 張?zhí)m蘭, 雷茂生, 宋霄薇, 樊婷 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)