專利名稱：一種氦氖激光治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氦氖激光醫(yī)療器械，尤其是采用扁平放電管氦氖激光器作光源的激光醫(yī)療器械。
背景技術(shù)：
隨著激光醫(yī)學(xué)的發(fā)展，特別是激光理療和光動(dòng)力治療的發(fā)展，需要更高功率、波長為632. Snm的氦氖激光，一般氦氖激光治療儀的輸出功率約為2(T30毫瓦。為解決能輸出數(shù)百毫瓦的氦氖激光治療儀，實(shí)用新型專利“聚焦式大功率氦氖激光治療儀”(中國發(fā)明專利號(hào)92103733. 3)提出了一種方案，將7 13支(甚至更多)的一般氦氖激光管組合而成，將每一支激光管的激光輸出反射鏡上粘固一光纖耦合器，使激光管輸出的激光能量匯聚(又稱耦合)進(jìn)入一根很細(xì)的光纖(約零點(diǎn)幾毫米直經(jīng))，將這些光纖絞合成多股光纖(外套以柔體導(dǎo)管構(gòu)成)輸出進(jìn)行輻照治療?；蛘哌@多股光纖輸出，經(jīng)“再耦合裝置”耦合到直徑大于多股光纖外切園直徑的單股光纖輸出進(jìn)行了輻照治療。這種光纖耦合器的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，將激光管輸出激光入射一個(gè)直經(jīng)略大于激光束直經(jīng)的透鏡，將光纖輸入端置于透鏡的焦點(diǎn)處，就能把大部分激光管輸出的激光能量耦合到一根很細(xì)的光纖，透鏡的焦距是固定的，因此透鏡和光纖輸入端完全可以封裝成一體，使用方便，但它不能把多束激光束耦合到一根很細(xì)的光纖，尤其是粗而寬的激光束，也不能更換各種應(yīng)用光纖，所以只能用絞合成多股光纖的辦法來獲得激光能量的疊加。這種大功率氦氖激光治療儀存在的問題是I.市售I米長、30 40毫瓦的氦氖激光管輸出多為多模輸出，要I禹合到0. 08、. 3 毫瓦芯經(jīng)的光纖，其耦合效率較低，即損耗較大。2.耦合器是用粘接劑粘固在激光管的輸出反射鏡上，前者是金屬，后者是玻璃，兩者膨脹系數(shù)相差很大，長期使用，容易脫落，尤其機(jī)內(nèi)溫度較高，影響工作可靠性。3.所述激光輸出的多股光纖包皮外徑較粗，進(jìn)入內(nèi)窺鏡活檢通道困難。4.多股光纖輸出經(jīng)“再耦合器”耦合單股光纖輸出，耦合效率更低，粗的單股光纖又硬，對(duì)用戶使用很不方便。5.多股光纖輸出端是經(jīng)過光學(xué)冷加工的,該光纖進(jìn)入體內(nèi)，由于體液在高功率密度作用下形成的污染，使激光輸出嚴(yán)重衰減，用戶又無法再加工。6.具有耦合頭的多股光纖損壞幾率大，十幾根光纖中只要損壞一根，整個(gè)光纖傳輸系統(tǒng)就需更換，而這種特殊的光纖傳輸系統(tǒng)成本很高。7.機(jī)內(nèi)包含激光管數(shù)量很多(1(T20根，包括備用激光管)，而激光管壽命有限，因此，整機(jī)的故障幾率也就很高。8.根據(jù)不同病灶和不同治療方案，應(yīng)用要求用不同的光纖末端結(jié)構(gòu)輸出，如要求用點(diǎn)狀光纖、柱狀光纖(或稱彌散光纖)、體表光纖、分支光纖(或稱一進(jìn)多出光纖)等，作為直接接觸患者身體的醫(yī)療器械部分(光纖)的使用壽命是很有限的，如注射器針頭是一次性的，有的進(jìn)口激光醫(yī)療器械的治療光纖規(guī)定只能用十次，必須更換。但這種方案的治療機(jī)不能滿足這種要求，用戶不能更換光纖。因此，這樣的設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用上有很大的局限，同時(shí)給用戶的使用帶來許多不便。激光管的供電電源是供給激光管能量的部件。一般氦氖激光管的工作電壓都在幾千伏以上，工作電流一般在20毫安以下，為使激光管工作，需要一高壓直流電源，其電路包括高壓升壓變壓器輸出經(jīng)整流電路、濾波電路，通過限流電阻，與激光管陽極和陰極相連。 由于激光管工作電流不大，激光管陰極都采用冷陰極，只有一個(gè)陰極引出端，無需低壓燈絲加熱電路。這種電路中的高壓升壓變壓器往往由于氣候、環(huán)境、層間絕緣強(qiáng)度等因素的影響而造成損壞，而且高壓升壓變壓器的工作噪聲較大。這種電路當(dāng)市電電網(wǎng)電壓變化10%時(shí)， 激光管工作電流會(huì)變化約為30%，這是因?yàn)殡娏髯兓瘯r(shí)，激光管的電壓降變化很小，一般來說，限流電阻上的電壓降是激光管的電壓降的一半左右，因此激光管的輸出功率容易隨市電電網(wǎng)電壓的變化而明顯變化。

實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型提供了一種輸出治療光纖直徑小、便于更換光纖、功率穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單的氦氖激光治療儀。技術(shù)方案本實(shí)用新型的氦氖激光治療儀，包括平行放置的至少兩個(gè)扁平氦氖激光管，在每個(gè)激光管的激光射出端對(duì)應(yīng)設(shè)置有與射出激光呈45°夾角的平面反射鏡，各個(gè)平面反射鏡與所對(duì)應(yīng)的激光射出端的距離從上至下依次遞增，使每個(gè)平面反射鏡不會(huì)遮擋住其上方的反射激光，各平面反射鏡反射的激光相互平行；在由所有平面反射鏡組成的反射鏡組下方設(shè)置有光纖耦合器，所述光纖耦合器包括耦合器本體、分別設(shè)置在所述耦合器本體兩端的透鏡和光纖定位插座、插入所述光纖定位插座的光纖插頭，光纖插頭一端連接有光纖，平面反射鏡反射的反射激光射入透鏡并與透鏡所在平面垂直。本實(shí)用新型中，扁平氦氖激光管是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的，在其兩端分別設(shè)置有左貼鏡管和右貼鏡管，在所述左貼鏡管的端面和右貼鏡管的端面上分別設(shè)置有介質(zhì)膜反射鏡，兩個(gè)介質(zhì)膜反射鏡分別為平面介質(zhì)膜反射鏡和凹面球面介質(zhì)膜反射鏡。本實(shí)用新型中，平面反射鏡是反射中心波長為632. 8納米的平面介質(zhì)膜反射鏡。本實(shí)用新型中，光纖耦合器還包括調(diào)節(jié)架，耦合器本體固定在所述調(diào)節(jié)架上，光纖插頭可在光纖定位插座內(nèi)沿反射激光射入方向做位置調(diào)整。本實(shí)用新型中，激光電源包括主放電電路、低壓燈絲電路、陽極輸出端、第一陰極輸出端和第二陰極輸出端，主放電電路和低壓燈絲電路分別與外接電源連接，陽極輸出端和第二陰極輸出端分別與主放電電路和低壓燈絲電路連接，第一陰極輸出端同時(shí)與主放電電路和低壓燈絲電路連接；陽極輸出端、第一陰極輸出端和第二陰極輸出端分別與扁平氦氖激光管上設(shè)置的陽極連接和陰極燈絲連接。本實(shí)用新型中，主放電電路包括限流電阻、小電容倍壓電路、大電容倍壓電路和高壓穩(wěn)流電路，大電容倍壓電路與外接電源連接，限流電阻的一端與陽極輸出端連接，另一端通過小電容倍壓電路與大電容倍壓電路連接，大電容倍壓電路通過高壓穩(wěn)流電路與第一陰極輸出端連接；低壓燈絲電路為燈絲變壓器或小功率開關(guān)電源。本實(shí)用新型中，高壓穩(wěn)流電路由多個(gè)三極管放大單元和一個(gè)半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元串聯(lián)而成，所述的三極管放大單元由高反壓三極管和分壓電阻組成，所述的半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元由高反壓三極管、分壓電阻、穩(wěn)流電阻和基準(zhǔn)穩(wěn)壓源組成，半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元的一端與大電容倍壓電路連接。本實(shí)用新型中，小電容倍壓電路為多級(jí)半波倍壓整流電路，大電容倍壓電路為多級(jí)全波倍壓整流電路。本實(shí)用新型中，小電容倍壓電路中的小電容為O. f O. 5 μ F，所述大電容倍壓電路中的大電容為100^1000 μ Fo本實(shí)用新型的氦氖激光治療儀的制備方法，第一步，分別制備內(nèi)腔扁平氦氖激光管、激光電源的電路板和治療裝置機(jī)殼；第二步，將內(nèi)腔扁平氦氖激光管、激光電源的電路板安裝在治療裝置機(jī)殼的相應(yīng)部位，用導(dǎo)線連接內(nèi)腔扁平氦氖激光管和激光電源的電路板；第三步，開啟激光電源，調(diào)整平面反射鏡，使各平面反射鏡反射的激光相互平行靠攏，進(jìn)入光纖稱合器；第四步，將連接有光纖的光纖插頭插入光纖定位插座，將光纖的末端插入激光功率計(jì)的探頭，開啟激光功率計(jì)； 第五步，先后調(diào)整調(diào)節(jié)架和光纖插頭的位置，分別確定輸出激光功率最大時(shí)調(diào)節(jié)架和光纖插頭的位置并固定。本實(shí)用新型中的制備內(nèi)腔扁平氦氖激光管的方法為I)用圓玻璃管熔制陰極泡和陽極泡，在陽極泡內(nèi)設(shè)置陽極，在陰極泡內(nèi)封接兩個(gè)陰極燈絲，在兩個(gè)陰極燈絲之間焊接氧化物陰極燈絲；在扁平放電管的兩端分別熔接上圓玻璃管制成的左貼鏡管和右貼鏡管，將陰極泡和陽極泡分別熔接在扁平放電管左右兩端的同一側(cè)，使陰極泡、陽極泡和扁平放電管構(gòu)成氣路連通結(jié)構(gòu)；將左貼鏡管的端面和右貼鏡管的端面割平并修磨，使這兩個(gè)端面與扁平放電管的幾何軸線垂直；2)先用氦氖激光束穿過小孔光欄，使氦氖激光束與扁平放電管的幾何軸線同軸， 然后在一端的貼鏡管上放置所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)膜反射鏡，另一端的貼鏡管上空置，觀察介質(zhì)膜反射鏡的反射光束是否回到小孔光欄的小孔上，如果否，則繼續(xù)修磨貼鏡管端面直至反射光束能夠回到小孔光欄的小孔上，如果是，則采用同樣方法檢驗(yàn)另一個(gè)介質(zhì)膜反射鏡的垂直度，當(dāng)兩個(gè)介質(zhì)膜反射鏡的垂直度都達(dá)到可使反射光束回到小孔光欄的小孔上時(shí)，進(jìn)行第三步；3)在左貼鏡管的端面和右貼鏡管的端面上同時(shí)放置所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)膜反射鏡，然后觀察介質(zhì)膜反射鏡的鏡面上是否出現(xiàn)閃爍的振蕩模式場(chǎng)圖；當(dāng)出現(xiàn)閃爍的振蕩模式場(chǎng)圖后，將平面介質(zhì)膜反射鏡固定在所對(duì)應(yīng)的貼鏡管上，然后繞扁平放電管幾何軸線旋轉(zhuǎn)凹面球面介質(zhì)膜反射鏡并觀察在介質(zhì)膜反射鏡上產(chǎn)生的振蕩模式場(chǎng)圖，當(dāng)振蕩模式場(chǎng)圖呈長寬比大于3:1的長條形時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)凹面球面介質(zhì)膜反射鏡并將其固定在所對(duì)應(yīng)的貼鏡管上。有益效果本實(shí)用新型與現(xiàn)有氦氖激光治療儀相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I.由于所合成的激光管數(shù)較少，可以用簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)使這些激光束先平行靠攏，再耦合到總徑小于O. 6mm的單股石英光纖，而不是先耦合再把光纖末端靠攏，這樣更便于用戶使用。2.可米用芯徑小于O. 6mm的石英光纖作輸出治療光纖,可讓用戶方便地進(jìn)入內(nèi)窺鏡活檢通道，如光纖輸出末端被污染，用戶也可方便地自行處理解決。3.作為直接接觸患者身體的醫(yī)療器械部分(光纖)的使用壽命是很有限的，如注射器針頭是一次性的，有的進(jìn)口激光醫(yī)療器械的治療光纖規(guī)定只能用十次，達(dá)到規(guī)定次數(shù)后必須更換，本實(shí)用新型中，由于光纖耦合器中采用可拆式結(jié)構(gòu)和光纖插頭插入光纖定位插座的結(jié)構(gòu)，用戶可根據(jù)不同病灶及部位的需求，方便地更換治療用的光纖種類。4.采用扁平放電氦氖激光管作氦氖激光治療儀的光源，構(gòu)成光學(xué)諧振腔的兩介質(zhì)膜反射鏡直接貼在激光管的兩端，大大減少了腔內(nèi)損耗(包括布氏窗片和大氣塵埃帶來的腔內(nèi)損耗)，避免了大氣塵埃對(duì)布氏窗片和凹面球面介質(zhì)膜反射鏡的污染，大大提高了激光輸出功率，可以用較少的激光管輸出合成應(yīng)用所需的激光功率。同時(shí)省去了原有的布氏窗片和用于調(diào)節(jié)反射鏡垂直度的微型調(diào)節(jié)器及附屬機(jī)構(gòu)，大大降低了整機(jī)成本?？s短了腔長， 減少了整機(jī)體積。5.采用內(nèi)腔結(jié)構(gòu)扁平氦氖激光管，經(jīng)廠家出廠調(diào)整后，用戶可直接使用而無須再進(jìn)行調(diào)整，大大簡(jiǎn)化使用程序，操作間便。6.本實(shí)用新型采用無變壓器的倍壓電路和高壓穩(wěn)流電路，不僅大大降低電源的原材料成本，減輕電源重量，降低故障率，工作可靠、穩(wěn)定，也降低了工作噪聲，而且電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，由于激光管放電電流穩(wěn)定，激光輸出功率也較穩(wěn)定。

圖I為本實(shí)用新型中的激光管和光學(xué)元部件的布局結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中的光纖耦合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的激光電源結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的激光電源中主放電電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的激光電源中高壓穩(wěn)流電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的內(nèi)腔扁平氦氖激光管的結(jié)構(gòu)示意圖。；圖7為本實(shí)用新型的內(nèi)腔扁平氦氖激光管反射鏡對(duì)光檢驗(yàn)原理示意圖。；圖8為本實(shí)用新型的內(nèi)腔扁平氦氖激光管對(duì)光良好時(shí)腔內(nèi)振蕩模式場(chǎng)圖示意圖。圖中有扁平氦氖激光管I、平面介質(zhì)膜反射鏡11、凹面球面介質(zhì)膜反射鏡12、左貼鏡管13、右貼鏡管14、陰極燈絲15、陽極16、陰極泡17、陽極泡18、扁平放電管19、左貼鏡管端面131、右貼鏡管端面141、平面反射鏡2、氧化物陰極燈絲21、光纖耦合器3、耦合器本體31、透鏡32、光纖定位插座33、光纖插頭34、光纖35、調(diào)節(jié)架36、激光電源4、主放電電路 41、大電容倍壓電路411、小電容倍壓電路412、高壓穩(wěn)流電路413、低壓燈絲電路42、氦氖激光束511、小孔光欄52、大電容Cl、小電容C2、二極管D1、高反壓三極管D2、限流電阻R1、分壓電阻R2、穩(wěn)流電阻R3、基準(zhǔn)穩(wěn)壓源W、電源輸入電壓為Ul。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的氦氖激光治療儀，包括平行放置的至少兩個(gè)扁平氦氖激光管1，在每個(gè)所述激光管I的射出端對(duì)應(yīng)設(shè)置有與射出激光呈45°夾角的平面反射鏡2，各個(gè)平面反射鏡2與所對(duì)應(yīng)的激光射出端的距離從上至下依次遞增，使每個(gè)平面反射鏡2不會(huì)遮擋住其上方的反射激光，各平面反射鏡2反射的激光相互平行；在由所有平面反射鏡2組成的反
7射鏡組下方設(shè)置有光纖耦合器3，所述光纖耦合器3包括耦合器本體31、分別設(shè)置在所述耦合器本體31兩端的透鏡32和光纖定位插座33、插入光纖定位插座33的光纖插頭34,光纖插頭34 —端連接有光纖35，平面反射鏡2的反射激光射入透鏡32并與透鏡32所在平面垂直。本實(shí)用新型中，扁平氦氖激光管I是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的，在其兩端分別設(shè)置有左貼鏡管 13和右貼鏡管14，在所述左貼鏡管13的端面和右貼鏡管14的端面上分別設(shè)置有介質(zhì)膜反射鏡，兩個(gè)介質(zhì)膜反射鏡分別為平面介質(zhì)膜反射鏡11和凹面球面介質(zhì)膜反射鏡12。本實(shí)用新型中，平面反射鏡2是反射中心波長為632. 8納米的平面介質(zhì)膜反射鏡。本實(shí)用新型中，光纖耦合器3還包括調(diào)節(jié)架36，耦合器本體31固定在所述調(diào)節(jié)架 36上，光纖插頭34可在光纖定位插座34內(nèi)沿反射激光射入方向做位置調(diào)整。本實(shí)用新型中，主放電電路41和低壓燈絲電路42分別與外接電源連接，陽極輸出端A和第二陰極輸出端K2分別與主放電電路41和低壓燈絲電路42連接，第一陰極輸出端 Kl同時(shí)與主放電電路41和低壓燈絲電路42連接；陽極輸出端A、第一陰極輸出端Kl和第二陰極輸出端K2分別與扁平氦氖激光管I上設(shè)置的陽極16連接和陰極燈絲15連接。本實(shí)用新型中，主放電電路41包括限流電阻R1、小電容倍壓電路412、大電容倍壓電路411和高壓穩(wěn)流電路413，大電容倍壓電路411與外接電源連接，限流電阻Rl的一端與陽極輸出端A連接，另一端通過小電容倍壓電路412與大電容倍壓電路411連接，大電容倍壓電路411通過高壓穩(wěn)流電路413與第一陰極輸出端Kl連接；低壓燈絲電路42為燈絲變壓器或小功率開關(guān)電源。本實(shí)用新型中，高壓穩(wěn)流電路413由多個(gè)三極管放大單元和一個(gè)半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元串聯(lián)而成，三極管放大單元由高反壓三極管D2和分壓電阻R2組成，半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元由高反壓三極管D2、分壓電阻R2、穩(wěn)流電阻R3和基準(zhǔn)穩(wěn)壓源W組成，半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元的一端與大電容倍壓電路411連接。本實(shí)用新型中，小電容倍壓電路412為多級(jí)半波倍壓整流電路，大電容倍壓電路 411為多級(jí)全波倍壓整流電路。本實(shí)用新型中，小電容倍壓電路412中的小電容C2為O. f O. 5 μ F，所述大電容倍壓電路411中的大電容Cl為10(Tl000yF。本實(shí)用新型的氦氖激光治療儀的制備方法，第一步，分別制備內(nèi)腔扁平氦氖激光管I、激光電源4的電路板和治療裝置機(jī)殼；第二步，將內(nèi)腔扁平氦氖激光管I、激光電源4的電路板安裝在治療裝置機(jī)殼的相應(yīng)部位，用導(dǎo)線連接內(nèi)腔扁平氦氖激光管I和激光電源4的電路板；第三步，開啟激光電源4，調(diào)整平面反射鏡2，使各平面反射鏡2反射的激光相互平行靠攏，進(jìn)入光纖耦合器3;第四步，將連接有光纖35的光纖插頭34插入光纖定位插座33,將光纖35的末端插入激光功率計(jì)的探頭，開啟激光功率計(jì)；第五步，先后調(diào)整調(diào)節(jié)架36和光纖插頭34的位置，分別確定輸出激光功率最大時(shí)調(diào)節(jié)架36和光纖插頭34的位置并固定。本實(shí)用新型中的制備內(nèi)腔扁平氦氖激光管I的方法為I)用圓玻璃管熔制陰極泡17和陽極泡18，在陽極泡18內(nèi)設(shè)置陽極16，在陰極泡17)內(nèi)封接兩個(gè)陰極燈絲15，在兩個(gè)陰極燈絲15之間焊接氧化物陰極燈絲21 ;在扁平放電管19的兩端分別熔接上圓玻璃管制成的左貼鏡管13和右貼鏡管14，將陰極泡17和陽極泡 18分別熔接在扁平放電管19左右兩端的同一側(cè)，使陰極泡17、陽極泡18和扁平放電管19 構(gòu)成氣路連通結(jié)構(gòu)；將左貼鏡管13的端面和右貼鏡管14的端面割平并修磨，使這兩個(gè)端面與扁平放電管19的幾何軸線垂直；2)先用氦氖激光束511穿過小孔光欄52，使氦氖激光束511與扁平放電管19的幾何軸線同軸，然后在一端的貼鏡管上放置所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)膜反射鏡，另一端的貼鏡管上空置， 觀察介質(zhì)膜反射鏡的反射光束是否回到小孔光欄52的小孔上，如果否，則繼續(xù)修磨貼鏡管端面直至反射光束能夠回到小孔光欄52的小孔上，如果是，則采用同樣方法檢驗(yàn)另一個(gè)介質(zhì)膜反射鏡的垂直度，當(dāng)兩個(gè)介質(zhì)膜反射鏡的垂直度都達(dá)到可使反射光束回到小孔光欄52 的小孔上時(shí)，進(jìn)行第三步；3)在左貼鏡管13的端面131和右貼鏡管14的端面141上同時(shí)放置所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)膜反射鏡，然后觀察介質(zhì)膜反射鏡的鏡面上是否出現(xiàn)閃爍的振蕩模式場(chǎng)圖；當(dāng)出現(xiàn)閃爍的振蕩模式場(chǎng)圖后，將平面介質(zhì)膜反射鏡11固定在所對(duì)應(yīng)的貼鏡管上，然后繞扁平放電管19 幾何軸線旋轉(zhuǎn)凹面球面介質(zhì)膜反射鏡12并觀察在介質(zhì)膜反射鏡上產(chǎn)生的振蕩模式場(chǎng)圖， 當(dāng)振蕩模式場(chǎng)圖呈長寬比大于3:1的長條形時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)凹面球面介質(zhì)膜反射鏡12并將其固定在所對(duì)應(yīng)的貼鏡管上。本實(shí)用新型是根據(jù)扁平放電截面的氦氖激光管可利用適當(dāng)增加橫向尺寸來提高激光輸出功率的原理來設(shè)計(jì)的。反射鏡在反射光束的過程中能使一組反射光束彼此平行靠攏，彼此緊靠的平行光束通過透鏡能被聚焦在焦點(diǎn)處，將光纖入射端面放置在這聚焦焦點(diǎn)上，就能把所有激光能量耦合到光纖內(nèi)，通過光纖傳輸?shù)交颊卟≡钣糜谥委煛?br> 以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型由扁平氦氖激光管I、平面介質(zhì)膜反射鏡2、光纖耦合器3、激光電源4 四部分組成。激光管I是產(chǎn)生激光的核心部件，本實(shí)用新型采用扁平放電截面的氦氖激光管作這種治療裝置的光源，因?yàn)檫@種激光管與同樣長度的普通園放電管氦氖激光管相比，可輸出更大的激光功率，也就是說，可提高單管的激光功率。本實(shí)用新型所采用扁平放電截面的氦氖激光管是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成光學(xué)諧振腔的激光輸出平面介質(zhì)膜反射鏡11和凹面球面介質(zhì)膜反射鏡12是分別粘貼在激光管I兩端的左貼鏡管13和右貼鏡管14上。所采用扁平放電截面的氦氖激光管是采用直熱式氧化物陰極燈絲作電子發(fā)射源，因此要求激光電源能供給低壓燈絲加熱電源，并接到陰極燈絲15，圖I中16為陽極。根據(jù)應(yīng)用需求，采用少數(shù)幾支(2飛支)這樣的激光管構(gòu)成激光管組合，其輸出光束通過光學(xué)系統(tǒng)合成，耦合到芯徑小于O. 6mm的單股石英光纖，獲得更高的整機(jī)輸出激光功率，輻照病灶進(jìn)行治療。為改變激光輸出的方向，以致使激光束平行靠攏,在每一支激光管激光輸出的前方分別放置有一組45°平面反射鏡2構(gòu)成反射鏡組合，將入射的632. 8mm激光以垂直于入射的方向反射(如圖I所示)，這些45°平面反射鏡是這樣放置的各個(gè)平面反射鏡2與所對(duì)應(yīng)的激光管I激光射出端的距離從上至下依次遞增，使每個(gè)平面反射鏡2不會(huì)遮擋住其上方的反射激光，各平面反射鏡2反射的激光相互平行靠攏，進(jìn)入光纖耦合器3。[0074]光纖耦合器3包括耦合器本體31、分別設(shè)置在所述耦合器本體31兩端的透鏡32 和光纖定位插座33、插入光纖定位插座33的光纖插頭34、與光纖插頭34連接的光纖35。 由平面反射鏡2反射的各激光束全部射入透鏡32，并與透鏡32所在平面垂直。耦合器本體31與光纖定位插座33是螺紋連接，因此光纖插頭34可隨光纖定位插座33內(nèi)沿反射激光射入方向做位置調(diào)整。光纖定位插座33內(nèi)可插有適于作各種治療用光纖的光纖插頭34。光纖耦合器插座37固定在一微形調(diào)節(jié)架36上，調(diào)節(jié)微形調(diào)節(jié)架36則可調(diào)整光纖耦合器2與平行靠攏后入射激光束的方位，調(diào)節(jié)帶螺紋的光纖定位插座33，可使光纖入射端作軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)微形調(diào)節(jié)架36和光纖定位插座33，則可使光纖插頭34入射端中心位于入射激光束經(jīng)透鏡聚焦后的焦點(diǎn)處，以達(dá)到光纖最佳耦合狀態(tài)。激光電源4是供給激光管能量的部件，包括主放電電路41、低壓燈絲電路42，主放電電路41用來供給激光管產(chǎn)生氣體放電。主放電電路輸入電壓為U1，本實(shí)用新型的激光電源結(jié)構(gòu)如圖3所示。在該激光電源中的激光管主放電電路41是由大電容倍壓電路411、小電容倍壓電路412、限流電阻Rl和高壓穩(wěn)流電路413構(gòu)成。大電容倍壓電路411由NI級(jí)大電容Cl和二極管Dl組成的大電容倍壓元構(gòu)成的(NI是總的大電容倍壓元級(jí)數(shù))，小電容倍壓電路412 由N2級(jí)小電容C2和二極管Dl組成的小電容倍壓元串聯(lián)而成，圖4中倍壓電路部分的虛線表示可根據(jù)需要插入多級(jí)倍壓元，大電容倍壓電路411是用于維持激光管的放電電流，小電容倍壓電路412是用來產(chǎn)生高的開路電壓，使激光管擊穿放電。高壓穩(wěn)流電路413由N3級(jí)高反壓三極管D2和分壓電阻R2組成的穩(wěn)流源、限流電阻Rl和穩(wěn)流電阻R3串聯(lián)而成的。圖5中高壓穩(wěn)流電路中的虛線表示可根據(jù)需要插入多級(jí)穩(wěn)流元，第一級(jí)穩(wěn)流元中高反壓三極管D2的基極基準(zhǔn)電壓是由穩(wěn)壓源W供給的，改變穩(wěn)流電阻R3就可改變激光管的放電電流，當(dāng)外電網(wǎng)供電電壓變化時(shí),通過激光管的放電電流變化很小。實(shí)施例I、用4支I米長內(nèi)腔扁平放電管氦氖激光管，其輸出功率約為60毫瓦，經(jīng)調(diào)整后，在治療機(jī)光纖末端可得到180毫瓦以上的激光功率。實(shí)施例2、用4支I. 5米長半內(nèi)腔扁平放電管氦氖激光管，其輸出功率約為135毫瓦，經(jīng)調(diào)整后，在治療機(jī)光纖末端可得到400毫瓦以上的激光功率。實(shí)施例3、用6支I. 5米長內(nèi)腔扁平放電管氦氖激光管，其輸出功率約為135毫瓦， 經(jīng)調(diào)整后，在治療機(jī)光纖末端可得到580毫瓦以上的激光功率。以上實(shí)施例中光纖耦合器的透鏡為平凸透鏡，鏡直徑為25毫米，凸面曲率半徑為 33. 5毫米，輸出光纖用總徑為O. 6毫米的石英光纖，由此可見，光纖耦合器總的耦合效率在 70%以上。以上實(shí)施例中激光電源中電路參數(shù)為電源輸入電壓Ul=220伏交流，Cl 470 μ f / 900 V ；C2 0. 22 μ f / 1000 V ；D1 IA / 1000V ；D2 BU508 ；R1 2. 5ΚΩ /50W ；R2 ΙΟΚΩ/lOff ；R3 100Q/2ffo 實(shí)施例 I 中，Nl=6 ；N2=28 ;N3=4。實(shí)施例 2、3 中，Nl=IO ；N2=40 ； N3=6。試驗(yàn)表明，當(dāng)市電電網(wǎng)電壓變化10%時(shí)，激光管工作電流會(huì)變化約為5%以下。這種激光電源電路和原來采用的高壓變壓器升壓、整流、濾波電路相比，電源成本約為原來的 2/5，，電源重量約為原來的1/3，電源體積約為原來的2/3。原來電源電路因變壓器的故障周期約為2 3年，這種電源電路曾用六年未見故障。具體調(diào)整過程和原理是這樣的接通激光電源，點(diǎn)燃激光管，獲得激光輸出，調(diào)整平面反射鏡2，使各平面反射鏡2反射的激光相互平行靠攏，進(jìn)入光纖耦合器3。將治療用光纖的光纖插頭34插入光纖定位插座33，治療用光纖的光纖插頭34的光纖末端插入激光功率計(jì)的探頭，開啟激光功率計(jì)，顯示光纖末端輸出激光功率，調(diào)整微形調(diào)節(jié)架36的X、Y調(diào)節(jié)旋鈕，使光纖末端輸出激光功率最大，再調(diào)節(jié)帶螺紋的光纖定位插座33，使光纖末端輸出激光功率最大，此時(shí)即為光纖最佳耦合狀態(tài)，治療機(jī)即可投入使用。
權(quán)利要求1.一種氦氖激光治療儀，其特征在于，包括平行放置的至少兩個(gè)扁平氦氖激光管(I )， 每個(gè)所述扁平氦氖激光管(I)均連接有電源(4)，在每個(gè)扁平氦氖激光管(I)的激光射出端對(duì)應(yīng)設(shè)置有與射出激光呈45°夾角的平面反射鏡(2)，各個(gè)平面反射鏡(2)與所對(duì)應(yīng)的激光射出端的距離從上至下依次遞增，使每個(gè)平面反射鏡(2)不會(huì)遮擋住其上方的反射激光， 各平面反射鏡(2)反射的激光相互平行；在由所有平面反射鏡(2)組成的反射鏡組下方設(shè)置有光纖耦合器(3)，所述光纖耦合器(3)包括耦合器本體(31)、分別設(shè)置在所述耦合器本體(31)兩端的透鏡(32)和光纖定位插座(33)、插入所述光纖定位插座(33)的光纖插頭(34),所述光纖插頭(34) —端連接有光纖(35 )，平面反射鏡(2 )的反射激光射入透鏡(32 )并與透鏡(32 )所在平面垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述的扁平氦氖激光管 (I)是內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的，在其兩端分別設(shè)置有左貼鏡管(13)和右貼鏡管(14)，在所述左貼鏡管(13)的端面和右貼鏡管(14)的端面上分別設(shè)置有介質(zhì)膜反射鏡，兩個(gè)介質(zhì)膜反射鏡分別為平面介質(zhì)膜反射鏡(11)和凹面球面介質(zhì)膜反射鏡(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述的平面反射鏡(2)是反射中心波長為632. 8納米的平面介質(zhì)膜反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述的光纖耦合器(3)還包括調(diào)節(jié)架(36)，耦合器本體(31)固定在所述調(diào)節(jié)架(36)上，所述光纖插頭(34)可在光纖定位插座(33)內(nèi)沿反射激光射入方向做位置調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述的激光電源(4)包括主放電電路(41)、低壓燈絲電路(42)、陽極輸出端(A)、第一陰極輸出端(Kl)和第二陰極輸出端(K2)，所述主放電電路(41)和低壓燈絲電路(42)分別與外接電源連接，所述陽極輸出端(A)和第二陰極輸出端(K2)分別與主放電電路(41)和低壓燈絲電路(42)連接，所述第一陰極輸出端(Kl)同時(shí)與主放電電路(41)和低壓燈絲電路(42)連接；陽極輸出端(A)、第一陰極輸出端(Kl)和第二陰極輸出端(K2)分別與扁平氦氖激光管(I)上設(shè)置的陽極(16)連接和陰極燈絲(15)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述主放電電路(41)包括限流電阻(R1)、小電容倍壓電路(412)、大電容倍壓電路(411)和高壓穩(wěn)流電路(413)，所述大電容倍壓電路(411)與外接電源連接，限流電阻(Rl)的一端與陽極輸出端(A)連接，另一端通過小電容倍壓電路(412 )與大電容倍壓電路(411)連接，大電容倍壓電路(411)通過高壓穩(wěn)流電路(413)與第一陰極輸出端(Kl)連接；所述低壓燈絲電路(42)為燈絲變壓器或小功率開關(guān)電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述高壓穩(wěn)流電路(413) 由多個(gè)三極管放大單元和一個(gè)半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元串聯(lián)而成，所述的三極管放大單元由高反壓三極管D2和分壓電阻R2組成，所述的半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元由高反壓三極管D2、分壓電阻R2、穩(wěn)流電阻R3和基準(zhǔn)穩(wěn)壓源W組成，半導(dǎo)體三極管穩(wěn)流單元的一端與大電容倍壓電路(411)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述小電容倍壓電路 (412)為多級(jí)半波倍壓整流電路，大電容倍壓電路(411)為多級(jí)全波倍壓整流電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氦氖激光治療儀，其特征在于，所述小電容倍壓電路(412)中的小電容C2為0. f0. 5 ii F，所述大電容倍壓電路(411)中的大電容Cl為 100^1000u F0
專利摘要一種氦氖激光治療儀，由2~6支扁平氦氖激光管平行放置，激光管的激光輸出后，經(jīng)一組45°平面反射鏡反射，反射光束平行靠攏，進(jìn)入由耦合器本體、透鏡、光纖定位插座和插入光纖定位插座的光纖插頭組成的光纖耦合器，光纖插頭一端連接有光纖，激光電源中的主放電電路是由倍壓電路和高壓穩(wěn)流電路構(gòu)成。本實(shí)用新型將多束激光耦合到芯徑小于0.6mm的石英光纖輸出，輻照病灶進(jìn)行治療，這種氦氖激光治療儀使用方便，工作穩(wěn)定、可靠，輸出功率高，耦合效率高。
文檔編號(hào)H01S3/00GK202342706SQ201120367458
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者凌一鳴, 王兆軍 申請(qǐng)人:南京樂翔科技發(fā)展有限公司