專利名稱：金屬蒸氣激光治療機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光器，特別是金屬蒸氣激光治療機(jī)。
金屬蒸氣激光治療機(jī)，特別是銅、金蒸氣激光治療機(jī)是一種在可見(jiàn)光波段發(fā)射紅、黃、綠三色的高脈沖重復(fù)率的金屬蒸氣激光治療機(jī)。可用銅蒸氣激光治療機(jī)的黃綠光通過(guò)光動(dòng)力學(xué)療法有效而不留疤痕地治療鮮紅斑痣、血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張、宮頸炎等多種病癥；可用金蒸氣激光治療機(jī)的紅光通過(guò)光動(dòng)力學(xué)療法有效地治療胃癌、食道癌、口腔癌、直腸癌、膀胱癌、子宮癌、皮膚癌等多種癌癥。以往的銅、金蒸氣激光器管體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上為了減少空氣熱傳導(dǎo)帶走熱量在石英管和不銹鋼水冷套之間采用了外真空套層。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)外真空套層，管結(jié)構(gòu)上必須采用一個(gè)大直徑耐高壓的金屬陶瓷封接環(huán)，金屬法蘭真空密封采用刀口封接，外真空套層真空度必須達(dá)到10-3-10-4Pa以上，否則很容易引起外真空套層高壓放電，金屬濺散，污染陶瓷環(huán)，使陶瓷環(huán)耐壓降低，激光器無(wú)法工作，出現(xiàn)這種現(xiàn)象就必須拆修激光器，清洗陶瓷環(huán)，重新再組裝。此外為了使真空套層獲得高真空，激光器必須附帶一個(gè)機(jī)械泵和一個(gè)高真空擴(kuò)散泵，設(shè)備龐大，操作復(fù)雜，機(jī)器運(yùn)作可靠性差，這些都是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用外真空套層帶來(lái)的缺點(diǎn)。以往的銅、金蒸氣激光器電源一般都是用一個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)觸發(fā)可控硅，用可控硅輸出的信號(hào)觸發(fā)小閘流管，再用小閘流管輸出的信號(hào)觸發(fā)大閘流管，其觸發(fā)框圖如圖2所示。采用這種三級(jí)聯(lián)觸發(fā)過(guò)程是因?yàn)?．大閘流管要求的觸發(fā)脈沖電壓較高1200V-1500V，觸發(fā)脈沖電流較大約10A左右，觸發(fā)信號(hào)須逐級(jí)放大。
2．大閘流管在高壓大電流高脈沖重復(fù)率下使用，放電時(shí)在柵極產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓大電流常常會(huì)燒壞觸發(fā)回路中的元件，小閘流管在這里實(shí)際上又起到了一個(gè)隔絕大閘流管反饋信號(hào)燒壞觸發(fā)回路元件的作用。
所用的脈沖信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)普通的脈沖信號(hào)發(fā)生器，體積大、重量重。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)管型設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是包括激光管體、氖氣瓶、電源、光纖耦合器、功率檢測(cè)器，所說(shuō)的激光管體包括金屬水冷套1、石英管3、陶瓷纖維4、陶瓷管5、電極7、機(jī)械泵、冷卻套1與石英管3之間是一層空氣層2、金屬水冷套1與法蘭盤(pán)8之間有絕緣棒6支撐。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，激光器運(yùn)轉(zhuǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)定可靠，適合醫(yī)院治療多種疾病使用。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)激光管體結(jié)構(gòu)圖，圖中1-金屬冷卻套2-真空套層3-石英管4-陶瓷纖維5-陶瓷管6-金屬陶瓷封接環(huán)7-電極8-法蘭盤(pán)圖2是現(xiàn)有技術(shù)電源原理3是金屬蒸氣激光治療機(jī)原理4是本發(fā)明的激光管體的結(jié)構(gòu)圖，圖中1-金屬水冷套2-空氣層3-石英管4-陶瓷纖維5-陶瓷管6-絕緣棒7-電極8-法蘭盤(pán)圖5是本發(fā)明電源原理圖下面結(jié)合附圖敘述本發(fā)明。銅、金蒸氣激光治療機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上很復(fù)雜，為了使金屬銅、金變成蒸氣產(chǎn)生激光，激光放電管必須保持在1500℃--1600℃的高溫下，為此激光管必須要有很好的保溫層設(shè)計(jì)。在電路上，要使銅、金蒸氣產(chǎn)生激光必須采用高壓、高功率、大電流短脈沖放電技術(shù)。銅、金蒸氣激光治療機(jī)主要由五部分組成1激光管體2電源3氖氣瓶4光纖耦合器5功率檢測(cè)器，其框圖如圖3所示。激光管體采用金屬同軸放電管型結(jié)構(gòu)，中心是耐高溫的長(zhǎng)度L=800mm，外徑φ=30mm的陶瓷管，外包絕熱陶瓷纖維裝在石英管中，石英管再真空密封裝在不銹鋼水冷套內(nèi)，兩端反射鏡真空密封后形成激光諧振腔。電源主回路采用高壓、大電流閘流管為激光管體提供高脈沖重復(fù)率的短脈沖放電。
為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，在激光管型結(jié)構(gòu)上取消了外真空套層，將外真空套層直接暴露大氣。其結(jié)構(gòu)如圖4所示。在結(jié)構(gòu)上用四根至八根高強(qiáng)度絕緣棒來(lái)代替加工工藝復(fù)雜又昂貴的金屬陶瓷封接環(huán)，取消需高精度加工的真空密封刀口，去掉了外真空套層所需的機(jī)械泵和擴(kuò)散泵。完全克服了外真空套層因真空度欠佳引起的高壓放電現(xiàn)象，大大提高了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，操作也大為簡(jiǎn)化。取消外真空套層的依據(jù)是估算了石英管通過(guò)熱輻射向外傳出的熱量和通過(guò)空氣熱傳導(dǎo)向外傳出的熱量，并進(jìn)行了比較，結(jié)論是熱輻射向外傳出的熱量占絕大部分，空氣熱傳導(dǎo)向外傳出的熱量只占少部分，并可通過(guò)加厚絕熱保溫層的設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ)空氣熱傳導(dǎo)耗散的熱量，這樣進(jìn)行管型改進(jìn)后激光放電陶瓷管仍可很好地保持1500℃-1600℃的高溫，激光器運(yùn)轉(zhuǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)可長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠，每天可開(kāi)機(jī)十幾個(gè)小時(shí)。銅、金蒸氣激光治療機(jī)的電源采用了可控硅輸出信號(hào)直接觸發(fā)大閘流管的技術(shù)，其觸發(fā)框圖如圖5所示。采用的是二級(jí)聯(lián)觸發(fā)方式，通過(guò)選用合適的可控硅，并在電路中采用一些脈沖濾波電路，既可靠地觸發(fā)了大閘流管使之正常工作，又避免了大閘流管柵極放電瞬間產(chǎn)生的高壓脈沖擊穿觸發(fā)回路的元件，其中包括可控硅。研制了小型壓控振蕩器代替脈沖信號(hào)發(fā)生器用于觸發(fā)可控硅，可直接監(jiān)控放電脈沖重復(fù)頻率。
權(quán)利要求
1.金屬蒸氣激光治療機(jī)，包括激光管體、電源、氖氣瓶、光纖耦合器、功率檢測(cè)器，所說(shuō)的激光管體包括金屬冷卻套1、石英管3、陶瓷纖維4、陶瓷管5、電極7、機(jī)械泵，其特征是冷卻套1與石英管3之間是一空氣層2，金屬水冷套1與法蘭盤(pán)8之間有絕緣棒6支撐。
2.按權(quán)利要求1所述的金屬蒸氣激光治療機(jī)，其特征是所說(shuō)的空氣層2直接暴露大氣。
3.按權(quán)利要求1所述的金屬蒸氣激光治療機(jī)，其特征是所說(shuō)的支撐絕緣棒6為4-8根。
4.按權(quán)利要求1所述的金屬蒸氣激光治療機(jī)，其特征是所說(shuō)的電源由壓控振蕩器、可控硅、閘流管組成。
全文摘要
金屬蒸氣激光治療機(jī),包括激光管體、電源、氖氣瓶、光纖耦合器、功率檢測(cè)器,所說(shuō)的激光管體包括金屬冷卻套1、石英管3、陶瓷纖維4、陶瓷管5、電極7、機(jī)械泵,冷卻套1與石英管3之間是一空氣層2,金屬水冷套1與法蘭盤(pán)8之間有絕緣棒6支撐。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,二級(jí)聯(lián)觸發(fā)大閘流管、壓控振蕩器,激光器運(yùn)轉(zhuǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)定可靠,適合醫(yī)院治療多種疾病使用。
文檔編號(hào)H01S3/227GK1235853SQ9810835
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1998年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月14日
發(fā)明者單煥炎 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所