半導體雷射治療儀的製作方法
2023-06-21 00:33:01
專利名稱：半導體雷射治療儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雷射治療儀，特別是涉及一種可見光波段的半導體雷射治療儀。
背景技術：
目前國內使用的以氣體雷射器如He-Ne雷射器，Co2雷射器等作光源的雷射治療儀，雷射器壽命短，一般為3000-5000小時。輸出功率的穩定性差，只有20％。而且體積大，使用不方便，功能單一。而採用不可見光半導體雷射器的半導體雷射治療儀，則不易找準治療位置。上述雷射治療儀都沒有輸出功率自測功能，影響用戶的使用。
發明內容本實用新型要解決的技術問題，是提供一種具有多功能、使用壽命長、具有輸出功率自測功能的可見光波段的半導體雷射治療儀。
採用的技術方案是半導體雷射治療儀，包括主機、治療頭和功率檢測器。
主機包括殼體和裝設在殼體內的可見光波段的半導體雷射器、電源電路和控制電路。治療頭通過光導纖維與殼體前面板上的光纖接口連接，本實用新型有三種不同的治療頭。功率檢測器裝設在殼體外，也可設在殼體內，功率檢測採用光電轉換器件，(如光電池、光電二極體、光電三極體)進行功率採樣，採用數碼管或液晶進行實時顯示。通過導線與控制電路的對應接口連接。半導體雷射器固設在殼體內，控制電路，包括定時控制電路和功率採樣顯示電路。
電源電路，包括開關K1、電感L1-L6、電容C1-C6、變壓器T2、整流器B2、穩壓器V2、V4，市電經F1、L1、L2、L3、L4、C3、C4、C5、L5、L6、C6抗幹擾，抗浪湧，共模抑制，濾波，再經T2降壓，B2整流，C12、C13濾波，V2、V4穩壓，C8、C9濾波後輸出穩定的+5V、5V直流電壓，供本機直流電源。
本機的定時控制電路，包括集成電路IC3、IC2A、IC2B、IC5、IC4、IC6，三極體BG1、BG2、繼電器J1及其外圍電器元件組成的電路。電阻R7一端接IC2B的9腳，另一端接IC3的17腳，IC2B的13腳輸出高、低電平，再經電阻R19輸送到三極體BG1、BG2的基極，控制三極體的導通或截止。來控制繼電器J1的導通，關、斷達到控制雷射器電源的開、關。集成電路IC2A為雷射器電源在設定時間的開關控制電路，電阻R19經二極體D2與IC2A的1腳連接，IC2A的5腳分別經電阻R14、R16接CA1的3腳和4腳，IC2B的1腳經隔離二極體D2控制BG1、BG2的導通和截止。由IC6及其外圍電子元器件組成振蕩電路，使之輸出方波脈衝源供給IC2A、IC2B、IC3。二極體D10、D11，電阻R20、R21組成動態顯示屏之負電源。集成電路IC4、IC5，二極體D1，電容C7、C10，電阻R9、R15組成時基定時器電路，可通過調整IC5的阻值與電容C7組成的時間常數來達到定時時間，IC4的3腳經二極體D1、繼電器J2與IC3的21腳連接，來控制其脈衝個數來達到自動定時，自動定時通過按鍵板到CA1端子5，到IC4的2腳來完成的，也可按鍵操縱繼電器J2的通斷，來控制到IC3的21腳的脈衝個數來達到手動定時的調整。
功率採樣顯示電路，包括由集電路IC1及其外圍電子元器件電阻R1、R3、R10，電容C1、C2、C4、C5組成的電路，是典型的基本電壓表電路；由三極體N3、電阻R8、R11、電位器P9及三極體N4、電阻R5、R24、電位器P8組成的二路高穩度穩壓電源，為IC1提供基準電壓，調整P8、P9可選擇合適的基準電壓；由集成電路IC8、P2、RP、D1和IC9、P5、P6、P3組成的二路採樣放大電路，P1、P3為光電轉換器件，通過繼電器J4、J5、J6的切換可檢測兩種不同的雷射源。
CA4為電源端子、CA5為時間顯示端子、CA1為按鍵端子、CA2和CA3為功率計顯示和開關指示端子。
IC3採用LM8560、也可採用TMS3450，P1、P3採用矽光電池、也可採用其它光電轉換器件，IC1採用ICL7107，也可採用ICL7135等其它A/D轉換器件。IC8、IC9採用OPO7，也可採用其它高穩定性儀表運放，N1、N2、N3、N4採用LM8250，也可採用TL431或其它高穩定性穩壓集成電路。
本實用新型的控制電路的電子元器件裝設在電路板上，電路板固定在主機的殼體內，可見光波段的半導體雷射器固設在主機的殼體內。
本實用新型的治療頭，包括前列腺治療頭和血管處照射治療頭。
本實用新型的工作過程本實用新型採用高穩定性的穩壓，穩流，防浪湧，抗幹擾電源，使雷射器的輸出功率的穩定性優於3％，並且使雷射器的壽命達到3萬小時以上。
本實用新型採用光電轉換的方法(採用光電器，光電二極體，光電三極體等光電器件)，對雷射器的輸出功率進行採樣，並採用數碼管(發光二極體、液晶等)進行實時顯示。
本實用新型還採用定時控制電路，對治療時間進行控制，治療時間一到就自動切斷雷射器輸出，並由蜂鳴器報警。
本實用新型有二種不同的治療頭與主機(如圖2所示)配用，每種治療頭可單獨與主機相配，從而構成二種適用於不同病種的治療儀，也可以用一個主機同時配備三種不同的治療頭，構成一種多功能的綜合治療儀。這三種不同的治療頭，分別是血管外照射治療頭、前列腺治療頭和五官科治療頭。
血管外照射治療頭(如圖3所示)，戴在肘彎上，從皮表照射肘彎的靜脈血管，治療高血脂症，高血粘症，以及中風後遺症等，該治療頭具有旋轉方向的調節和上下位置調節功能，以便使雷射束找準靜脈血管並達到所需的治療功率密度。
本實用新型的前列腺治療頭(如圖4所示)，包括本體、壓套、光纖套、光導纖維、反射鏡片、玻璃套、支架。光導纖維與光纖套的內孔緊配合，一起穿進本體的孔內，壓套與本體螺紋連接，而壓住光纖套，反射鏡片粘在本體的前端的圓形凹窩內，玻璃套則套在本體的圓柱部分上，玻璃套可從本體上取下進行浸泡消毒。支架則用螺釘固定在本體後端。本實用新型治療前列腺疾病採用患部照射和穴位照射。由光導纖維出射的雷射束，經反射鏡與本體軸線成90°的角反射出來。把治療頭插入肛門，治療頭出光口，對準前列腺一側，雷射束就透過直腸壁，照射到前列腺部位，進行患部照射治療。依靠治療頭的兩支架把治療頭支撐在治療床上，使出光口射出的雷射束，對準會陰穴就可進行穴位照射。
血管外照射治療頭，包括託板、立柱、旋轉調節杆、扣帶和光導纖維。
主柱通過螺紋固定在託板上。而旋轉調節杆則套在立柱的上端，它可以在立柱上端旋轉任意角度來調節位置。並由緊定螺母固定調節好的位置。光導纖維插入旋轉調節杆前端的孔內，它可在孔內作上、下移動來調節相對於皮膚的距離，距離調節好之後，由緊定螺釘固定住。扣帶由尼龍搭扣製成，穿入託板兩邊的兩個長方型孔內，可根據肘彎的粗細把治療頭固定在肘彎上。
本實用新型的五官科治療頭，採用的是市售的雙光束光纖。
本實用新型的優點
1、輸出功率穩定，雷射器壽命長本實用新型採用高穩定性的穩壓，穩流，防浪湧，抗幹擾電源。雷射器的輸出功率的穩定性達到3％，雷射器的壽命達到3萬小時。
2、採用光電轉換的方法對雷射器的輸出功率進行檢測，可根據不同病種的需要，任意調定雷射器的輸出功率。
3、本實用新型採用可見光半導體雷射器作光源，容易找準治療位置，使用方便。
4、本實用新型配有三種不同的治療頭，每種治療頭可單獨與主機相配構成三種適用於不同病種的治療儀。
血管外照射治療頭與主機相配，構成治療高血脂症，高血粘症，中風後遺症等心腦血管疾病的半導體雷射治療儀。前列腺治療頭與主機相配，構成治療前列腺疾病的前列腺半導體雷射治療儀。雙束光纖治療頭與主機相配，構成五官科半導體雷射治療儀。三種不同治療頭與一個主機相配構成一種多功能的綜合治療儀。
圖1是本實用新型的一種實施例的結構示意圖。圖2是主機結構示意圖。圖3是前列腺治療頭示意圖。圖4是血管外照射治療頭示意圖。圖5、圖6是控制電路原理圖。圖7是雷射電源電路原理圖。
具體實施方式
半導體雷射治療儀，包括主機1、治療頭2和功率檢測器3(如圖1所示)。治療頭2為前列腺治療頭。主機內裝有雷射器4和由雷射電源電路、控制電路所組成的三塊線路板、三種不同治療頭則通過螺紋與主機內的雷射器4相連接。功率檢測器通過插頭與主機後板的插座連接。(功率檢測器也可裝在主機內)本實用新型的前列腺治療頭(如圖3所示)，包括本體5、壓套6、光纖套7、光導纖維8、反射鏡片9、玻璃套10、支架11。光導纖維與光纖套的內孔緊配合，一起穿進本體的孔內，壓套與本體螺紋連接，而壓住光纖套，反射鏡片粘在本體的前端的圓形凹窩內，玻璃套則套在本體的圓柱部分上，玻璃套可從本體上取下進行浸泡消毒。支架11則用螺釘固定在本體5後端。本實用新型治療前列腺疾病採用患部照射和穴位照射。由光導纖維出射的雷射束，經反射鏡與本體軸線成90°的角反射出來。把治療頭插入肛門，治療頭出光口，對準前列腺一側，雷射束就透過直腸壁，照射到前列腺部位，進行患部照射治療。依靠治療頭的兩支架把治療頭支撐在治療床上，使出光口射出的雷射束，對準會陰穴就可進行穴位照射。
血管外照射治療頭，包括託板12、立柱13、旋轉調節杆14、扣帶15和光導纖維16。(見圖4)立柱通過螺紋固定在託板12上。而旋轉調節杆則套在立柱的上端，它可以在立柱上端旋轉任意角度來調節位置。並由緊定螺母固定調節好的位置。光導纖維16插入旋轉調節杆前端的孔內，它可在孔內作上、下移動來調節相對於皮膚的距離，距離調節好之後，由緊定螺釘固定住。扣帶由尼龍搭扣製成，穿入託板兩邊的兩個長方型孔內，可根據肘彎的粗細把治療頭固定在肘彎上。
主機1內設有電源電路和控制電路，控制電路包括定時控制電路，功率採樣顯示電路。
電源電路，包括開關K1、電感L1-L6、電容C1-C6、變壓器T2、整流器B2、穩壓器V2、V4，市電經F1、L1、L2、L3、L4、C3、C4、C5、L5、L6、C6抗幹擾，抗浪湧，共模抑制，濾波，再經T2降壓，B2整流，C12、C13濾波，V2、V4穩壓，C8、C9濾波後輸出穩定的+5V、-5V直流電壓，供本機直流電源。
定時控制電路，包括由集成電路IC3及其外圍電子元件組成的倒計時時間控制電路；由IC2A及其外圍電子元件組成的雷射器電源；由IC6及電阻R2、電容C8、C11，電位器P10組成的振蕩電路；由二極體D10、D11，電阻R20、R21組成的動態顯示屏之負電源；由集成電路IC4、IC5，二極體D1，電容C7、C10，電阻R9、R15組成的時基定時器電路；由集成電路IC7、電位器W1，電容C9、C12、蜂鳴器E1組成的定時電路。IC3為LM8560，IC2A、IC2B為4013，IC5為X9511，IC4為555、IC6為555集成電路。
IC3的17腳經電阻R7與IC2B的9腳連接，IC2B的13腳經電阻R19分別與三極體BG1、BG2的基極連接，BG1的集電極接J3的4腳、IC2A的4腳。BG1、BG2的發射極分別經電阻R13、R12與CA2的18、17腳連接，CA2為20PiN。BG2的集電極與IC7的4腳連接，同時經電位器W1與IC7的2腳、6腳電連接。IC2A為雷射器電源在定時期間的開、關控制電路。IC2A的1腳經二極體D2與BG1、BG2的基極連接。IC2A的5腳分別經電阻R14、R16與CA1的3、4腳連接。CA1為16PIN。IC6的8腳與IC3的8腳連接，IC3的4腳經電阻R2與電位器P10連接，P10的另一端經電容C10與繼電器J4的8腳、J2的4腳連接，同時與IC2A的6腳連接。IC6的5腳經C8分別與J4、J2的8腳、4腳連接。電阻R21一端接CA5的2腳連接，另一端經二極體D11與CA4的4腳連接。電阻R20的一端與CA5的1腳連接，另一端經二極體D10與CA4的5腳連接，同時經電阻R22與IC3的6腳連接。AC4為10PIN，AC5為16PN。IC4的3腳經二極體D1與繼電器J2的5腳連接。IC4的7腳與IC5的5腳連接，同時經電解電容C7與IC4的1腳連接，並分別與J4的8腳、J2的4腳連接。IC4的5腳經電容C10接IC4的1腳，並接J4的8腳，J2的4腳，J2的2腳接IC3的21腳。IC4的4腳經R9接IC6的8腳，同時接IC5的6腳，IC5的7腳經電阻R15接IC5的8腳、6腳和IC4的8腳。IC7的4腳與電位器W1的動端，並與CA4的1腳連接，IC7的3腳經電解電容C9接CA4的3腳，並接蜂鳴器E1。IC1的38腳經C1、R1與IC1的39腳連接，IC1的33腳經C2與IC1的34腳連接。
功率採樣顯示電路，包括由R1、C1、C2、R10、R3、C4、R4、C5、IC1等組成典型的基本電壓表電路；由D5、R8、R11、W9和D6、R5、R24、W8組成的二路高穩度穩壓電源，為IC1提供基準電壓，調整W8、W9可選擇合適的基準電壓；由D3、D4等組成的穩壓電源與D5、D6等組成的穩壓電源相似，調整W10、W7可使標度合適。由W4、W3、P1和W5、W6、P3等組成的二路採樣放大電路，P1與P3為光電轉換器件，通過J4、J5、J6的切換可檢測兩種不同的雷射源。
CA4為電源端子、CA5為時間顯示端子、CA1為按鍵端子、CA2和CA3為功率計顯示和開關指示端子。
IC1的31腳經R10與J4的6腳連接，IC1的29腳經C4、C5與IC1的27腳連接，電源+5V經R8與D5負端和R11相連，R11與W9一端連接，D5正端與W9另一端相連接與地，(D3、D4、D6等組成的穩壓電路雷同)，W9、W8的調整端分別接與J5的2腳和4腳，通過J5切換，J5的3腳接於IC1的36腳，W10、W7的調整端分別接於J4的2腳和4腳、通過J4切換接於3腳、J4的3腳接於R3，R3與IC1的30腳相連。IC8為OPO7、IC9為OPO7運算放大器。電位器W4的一端接IC8的6腳，另一端接IC1的2腳和光電池P1的負極，電位器W3的一端接IC8的1腳，另一端接IC8的4腳。IC8的7腳接IC1的1腳，同時接IC9的7腳。電位器W3一端接IC9的1腳和光電池P2的正極、光電池P2的負極接IC9的2腳，並經W6接IC9的6腳。IC9、IC8的7腳接J5的5腳。
電源電路的電子元器件裝設在電路板17上，電路板17固定在主機1的殼體內。
定時控制電路、功率採樣顯示電路的電子元器件裝設在電路板18上，電路板18固定在主機1的殼體內。
權利要求1.半導體雷射治療儀，包括主機(1)、治療頭(2)和功率檢測器(3)，電源電路和控制電路裝設在主機(1)的殼體內，控制電路包括定時控制電路和功率採樣顯示電路，其特徵在於A、主機(1)內還裝有雷射器(4)，功率檢測器(3)通過插頭與主機(1)後板的對應插座連接，雷射治療頭(2)通過螺紋與主機(1)內的雷射器(4)的雷射輸出端聯結；B、雷射治療頭(2)為前列腺治療頭，前列腺治療頭包括本體(5)、壓套(6)、光纖套(7)、光導纖維(8)、反射鏡片(9)、玻璃套(10)，光導纖維(8)與光纖套(7)的內孔緊密配合，並一起裝進本體(5)的孔內，壓套(6)與本體(5)螺紋聯結，並壓住光纖套(7)，反射鏡片(9)粘在本體(5)的前端的圓形凹窩內，玻璃套(10)套裝在本體(5)的圓柱部分上。
2.根據權利要求1所述的半導體雷射治療儀，其特徵是在所述的本體(5)後端通過螺釘固設有支架(11)。
3.根據權利要求1所述的半導體雷射治療儀，其特徵是所述的治療頭為血管外照射治療頭，包括託板(12)、立柱(13)、旋轉調節杆(14)、扣帶(15)、光導纖維(16)，立柱(13)通過螺紋固定在託板(12)上，旋轉調節杆(14)套裝在立柱(13)上，光導纖維(6)插入旋轉調節杆(14)前端的孔內，且可在孔內上、下滑動，扣帶(15)為尼龍搭扣帶，扣帶(15)穿入託板(12)兩邊的二個長方形孔內。
4.根據權利要求1或2所述的半導體雷射治療儀，其特徵在於A、所述的電源電路，包括開關K1、電感L1-L6、電容C1-C6、變壓器T2、整流器B2、穩壓器V2、V4，市電經F1、L1、L2、L3、L4、C3、C4、C5、L5、L6、C6抗幹擾，抗浪湧，共模抑制，濾波，再經T2降壓，B2整流，C12、C13濾波，V2、V4穩壓，C8、C9濾波後輸出穩定的+5V、5V直流電壓；B、定時控制電路，包括由集成電路IC3及其外圍電子元件組成的倒計時時間控制電路；由IC2A及其外圍電子元件組成的雷射器電源；由IC6及電阻R2、電容C8、C11，電位器P10組成的振蕩電路；由二極體D10、D11，電阻R20、R21組成的動態顯示屏之負電源；由集成電路IC4、IC5，二極體D1，電容C7、C10，電阻R9、R15組成的時基定時器電路，由集成電路IC7、電位器W1，電容C9、C12、蜂鳴器E1組成的定時電路；IC3的17腳經電阻R7與IC2B的9腳連接，IC2B的13腳經電阻R19分別與三極體BG1、BG2的基極連接，BG1的集電極接J3的4腳、IC2A的4腳，BG1、BG2的發射極分別經電阻R13、R12與CA2的18、17腳連接，BG2的集電極與IC7的4腳連接，同時經電位器W1與IC7的2腳、6腳電連接，IC2A為雷射器電源在定時期間的開、關控制電路，IC2A的1腳經二極體D2與BG1、BG2的基極連接，IC2A的5腳分別經電阻R14、R16與CA1的3、4腳連接，C6的8腳與IC3的8腳連接，IC3的4腳經電阻R2與電位器P10連接，P10的另一端經電容C10與繼電器J4的8腳、J2的4腳連接，同時與IC2A的6腳連接，IC6的5腳經C8分別與J4、J2的8腳、4腳連接，電阻R21一端接CA5的2腳連接，另一端經二極體D11與CA4的4腳連接，電阻R20的一端與CA5的1腳連接，另一端經二極體D10與CA4的5腳連接，同時經電阻R22與IC3的6腳連接，AC4為10PIN，IC4的3腳經二極體D1與繼電器J2的5腳連接，IC4的7腳與IC5的5腳連接，同時經電解電容C7與IC4的1腳連接，並分別與J4的8腳、J2的4腳連接，IC4的5腳經電容C10接IC4的1腳，並接J4的8腳，J2的4腳，J2的2腳接IC3的21腳，IC4的4腳經R9接IC6的8腳，同時接IC5的6腳，IC5的7腳經電阻R15接IC5的8腳、6腳和IC4的8腳，IC7的4腳與電位器W1的動端，並與CA4的1腳連接，IC7的3腳經電解電容C9接CA4的3腳，並接蜂鳴器E1，IC1的38腳經C1、R1與IC1的39腳連接，IC1的33腳經C2與IC1的34腳連接；C、功率採樣顯示電路，包括由R1、C1、C2、R10、R3、C4、R4、C5、IC1等組成典型的基本電壓表電路；由D5、R8、R11、W9和D6、R5、R24、W8組成的二路高穩度穩壓電源，為IC1提供基準電壓，由W4、W3、P1和W5、W6、P3等組成的二路採樣放大電路，P1與P3為光電轉換器件；IC1的31腳經R10與J4的6腳連接，IC1的29腳經C4、C5與IC1的27腳連接，電源+5V經R8與D5負端和R11相連，R11與W9一端連接，D5正端與W9另一端相連接與地，W9、W8的調整端分別接與J5的2腳和4腳，J5的3腳接於IC1的36腳，W10、W7的調整端分別接於J4的2腳和4腳，J4的3腳接於R3，R3與IC1的30腳相連，電位器W4的一端接IC8的6腳，另一端接IC1的2腳和光電池P1的負極，電位器W3的一端接IC8的1腳，另一端接IC8的4腳，IC8的7腳接IC1的1腳，同時接IC9的7腳，電位器W3一端接IC9的1腳和光電池P2的正極、光電池P2的負極接IC9的2腳，並經W6接IC9的6腳，IC9、IC8的7腳接J5的5腳。
5.根據權利要求1或4所述的半導體雷射治療儀，其特徵在於所述的IC3為LM8560，IC2A、IC2B為4013，IC5為X9511，IC4為555、IC6為555集成電路，IC8、IC9為OPO7運算放大器，AC5為16PIN，AC4為10PIN，AC2為20PIN，AC1為16PIN。
專利摘要半導體雷射治療儀，包括主機、治療頭和功率檢測器，雷射電源和控制電路裝設在主機的殼體內，主機內還裝有雷射器，功率檢測器通過插頭與主機後板的對應插座連接，雷射治療頭通過螺紋與主機內的雷射器的雷射輸出端聯結；雷射治療頭為前列腺治療頭，前列腺治療頭包括本體、壓套、光纖套、光導纖維、反射鏡片、玻璃套，光導纖維與光纖套的內孔緊密配合，並一起裝進本體的孔內，壓套與本體螺紋聯結，並壓住光纖套，反射鏡片粘在本體的前端的圓形凹窩內，玻璃套套裝在本體的圓柱部分上。本實用新型具有輸出功率穩定，雷射器壽命長，可任意調定雷射器的輸出功率，使用方便等優點。
文檔編號A61N5/06GK2601694SQ0228108
公開日2004年2月4日 申請日期2002年11月12日 優先權日2002年11月12日
發明者紀初群 申請人:紀初群