Московський ордена Леніна, ордена Жовтневої Революції
і ордена Трудового Червоного Прапора
ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені Н. Е. Баумана.
_____________________________________________________________
Факультет РЛ
Кафедра РЛ2
Реферат
з дисципліни
"Проектування лазерних та оптико-електронних приладів"
Лазерна медична установка для цілей променевої терапії "Імпульс-1"
студента
Майорова Павла
Леонідовича , група РЛ 3-91.
Зміст
2
Структурна 2
Функціональна 3
Принцип 5
Основні параметри і характеристики ............................................... ................... 7
8
Список 9
9
Введення
В даний час лазерне випромінювання з більшим чи меншим успіхом застосовується в різних галузях науки. Унікальні властивості випромінювання лазерів, такі, як монохроматичністю, когерентність, мала розбіжність і можливість при фокусуванні отримувати дуже високу щільність потужності на опромінюваної поверхні забезпечили широке застосування лазерів. Використання квантової електроніки виявилося, зокрема, дуже корисним для клінічної медицини. В медичних цілях використовуються, в основному, твердотільні і газові лазери. Імпульсні твердотільні лазери застосовують переважно в офтальмології для операцій з усунення відшарування сітківки ока і
при лікуванні глаукоми. Для цих цілей була розроблена спеціальна апаратура з використанням неодімових і рубінових лазерів. Для операцій з розтином тканин імпульсні лазери виявилися непридатні, тому для цих цілей застосовують лазери безперервної дії. У Радянському Союзі була створена хірургічна апаратура на СО 2 лазерах. Такі хірургічні установки застосовують в загальній хірургії, онкології та інших областях.
Установками на основі аргонових лазерів безперервної дії з використанням спеціальних світловодів користуються медики при внутрішньопорожнинних операціях.
У терапії різних хвороб широко застосовуються газові гелій-неонові лазери. Наприклад, позитивні результати отримані при лікуванні трофічних виразок, ран, запальних процесів, деяких судинних захворювань і в кардіології. Не викликає сумніву стимулююча дія випромінювання гелій-неонових лазерів при регенерації і поліпшенні обмінних процесів.
Основними перевагами, що стимулюють застосування лазерів в медицині, є радикальність лікування, зниження термінів втручання, зменшення кількості ускладнень, крововтрати, поліпшення умов стерильності і т. д.
Структурна схема
Лазерна медична установка "Імпульс-1" - перший вітчизняний апарат, створений і розроблений для ведення лазеротерапії відповідно до медико-технічним вимогою Міністерства охорони здоров'я СРСР. Розробка установки була закінчена в 1971 році. У тому ж році Комітет з нової медичної техніки МОЗ СРСР дав рекомендацію до випуску промислової партії цих установок, яка і була виготовлена ​​в 1975 році на Свердловському заводі електромедичної апаратури.
Установка "Імпульс-1" розроблена на базі спеціально створеного для неї потужного імпульсного лазера на неодімовим склі.
Установка (Див. мал. 1) складається з наступних основних частин: операційного апарату, накопичувача енергії та головного пульта живлення і управління.
Малюнок 1. Структурна схема лазерної медичної установки для променевої терапії "Імпульс-1"
Функціональна схема
Конструктивна схема операційного апарату установки наведена на малюнку 2.
Малюнок 2. Конструктивна схема операційного апарату установки
Операційний апарат складається з горизонтального стовбура 1, встановленого на вертикальній стійці 2 . Стовбур може повертатися навколо горизонтальної осі I і вертикальної осі II .
Вертикальна стійка 2 жорстко закріплена на платформі 3 . Платформа забезпечена колесами для переміщення апарату по підлозі. До вертикальній стійці прикріплений поручень.
Усередині стовбура 1 жорстко закріплені лазерний випромінювач 4 , калориметричний блок 5 і блок запалювання 6 . На кінець стовбура 1 встановлений телескопічний вал 7 з поворотно-фокусуючий головкою 8 .
Телескопічний вал 7 можна переміщати уздовж його власної осі симетрії III та повертати навколо тієї ж осі III разом з поворотно-фокусуючий головкою 8 . Головка 8 жорстко закріплена на кінці телескопічного вала. На ньому жорстко закріплена й рукоятка 9 , що охоплює поворотно-фокусуючу головку 8 .
Усередині головки 8 жорстко зафіксовані селективно відображає лазерне випромінювання дзеркало 10 , фокусуються лінза 11 , конденсор 12 і лампочка розжарювання 13 .
Лазерний випромінювач 4 виконаний у вигляді окремого блоку. Активним елементом у ньому є стрижень з неодимового скла ПГЛС-1 діаметром 45 мм і довжиною 617 мм. Активний елемент збуджується за допомогою чотирьох ксенонових ламп накачування ИПФ-20000, розташованих в четирехлепестковимі освітлювачі з чотирма V-подібними відбивачами, виготовленими з нержавіючої сталі. Внутрішні поверхні відбивачів поліровані і мають добре відображає срібне покриття. Активний елемент розташований в корпусі освітлювача вздовж осі симетрії. Корпус освітлювача виготовлений з нержавіючої сталі. Торці активного елемента ущільнені в корпусі освітлювача за допомогою індіевих кілець, стисливих циліндричними утримувачами дзеркал резонатора. Глухе і напівпрозоре дзеркала, встановлені паралельно торцях активного елементу, герметизує порожнині між дзеркалом і активним елементом. При цьому боковими стінками порожнин є циліндричні поверхні володарів дзеркал резонатора. Внутрішня порожнина освітлювача, лампи накачування і активний елемент омиваються 0.02% розчином K 2 Cr 2 O 4 в дистильованій воді, що циркулює через освітлювач.
Напівпрозоре дзеркало резонатора (коефіцієнт пропускання 60%) встановлено у випромінювачі 4 з боку поворотно-фокусуючий головки 8 . Глухе дзеркало резонатора з коефіцієнтом пропускання 5% розміщено з боку калориметричних блоку 5 . Тому при генерації лазерного випромінювання в резонаторі випромінювача 4 основна частина випромінювання спрямована в бік поворотно-фокусуючий головки, а решта - у бік калориметричних блоку 5 , де поглинається його приймальні майданчиком.
Калориметрический блок 5 (після проведення відповідної калібрування) забезпечує вимірювання енергії лазерного випромінювання, що направляється в сторону поворотно-фокусуючий головки, по поглиненої його приймальні майданчиком енергії лазерного випромінювання.
Блок підпалу 6 чотирьохсекційний. Кожна його секція призначена для підпалу однієї з ламп накачування лазерного випромінювача.
Регулювання розмірів плям лазерного випромінювання на об'єкті опромінення здійснюється в операційному апараті зміною відстані між лінзою 11 поворотно-фокусуючий головки і об'єктом опромінення, а контроль розмірів плям ведеться за системою підсвічування.
Принцип дії
Накопичувач енергії установки - електричні ємності, об'єднані в чотири секції. Кожна секція накопичувача призначена для харчування однієї лампи накачування чотирилампового лазерного випромінювача операційного апарату. Ємність конденсаторів однієї секції 1200...
