钬激光系统的原理与故障检修_陈基炜

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1、OPERATION&GUARANTEEFORINSTRUMENTS设备运行与保障钬激光系统的原理与故障检修ThePrincipleandTrouble-shootingofHolmiumLaserSystem陈基炜，张顺东，陆振华[摘要]本文主要介绍了钬（Ho:YAG）激光系统的工作原理与结昆山市中医医院设备科，江苏昆山215300构，并以美国科威中Odyssey30Ho:YAG激光系统为例，对常见故障进行分析并提出解决的方法，以保障Ho:YAG激光能正常运行。[关键词]钬激光；钬激光工作原理；钬激光故障检修CHENJi-wei,ZHANGSh

2、un-dong,LUZhen-hua[中图分类号]R318.51;R691.4[文献标志码]BEquipmentDepartment,KunshanTraditionalChineseMedicinedoi：10.3969/j.issn.1674-1633.2011.11.036Hospital,KunshanJiangsu215300,China[文章编号]1674-1633(2011)11-0095-021钬（Ho:YAG）激光技术介绍作电路，CPU控制与检测电路，激光发生器，冷却与散热激光技术已深入到医学发展的各个领域，Ho:YAG激系统

3、、光学传输线路。光对组织穿透深度浅，有很高的外科手术精度，对人体安3.1高压发生、氙灯工作电路全，可用光纤进行传输，所以是一种很好的外科手术光电源电路接交流220V，一部分送至高压发生装置升压，源，也是目前医院常用的治疗设备，特别是用在泌尿外科提供氙灯的工作电压；另一部分经桥式整流、滤波、稳压结石手术中。其基本原理是激光脉冲使盐水迅速加热汽化输出不同范围的直流电，供CPU控制、检测电路。气泡，在其前端产生微小的爆炸效果将结石击碎，同时也高压发生、氙灯工作电路，见图1。图1中，T2为升有热效用破坏结石，待结石破碎后可用盐水冲出结石碎块。压变压器，

4、T1为变压器，C2为旁路电容器。当电路经可Ho:YAG激光碎石术具有创伤小、出血少、住院时间短、结控硅SCR触发导通后，电源电压经升压变压器升压后向C1石清除率高、并发症少的优点。充电，当C1上电压达到一定值时，经火花放电。此时电容目前，Ho:YAG激光系统在国内有一定数量，电路为器C1和T1的初级线圈构成一个衰减式振荡回路，其频率多层线路板，系统资料少，所以给维修带来了一定的难值取决于C1的电容量和T1的初级线圈电感量的乘积。在度，现就系统结构与工作原理进行分析，并以美国科威中该振荡回路中，频率升高到100kHz左右，这一高频电压再Odyss

5、ey30Ho:YAG激光系统为例，对常见故障进行分析和经T2升高到20~30kV，这一电压经C1加到氙灯灯管两端，提出解决的方法。氙气在高频电压作用下被击穿，并过渡到自持的弧光放电。2Ho:YAG激光产生原理Ho:YAG激光是在激光发生器中产生，Ho:YAG激光晶体与泵浦灯（氙灯）同置于一个聚光腔内，当触发电路提供一个触发信号时，由AC220变压而成的高压发生电路通过电容储能模块向氙灯提供能量，将氙灯的光能量充分耦合到Ho:YAG激光晶体棒上，使工作物质完成粒子反转，晶体受激发产生辐射在全反镜与输出耦合镜间形成振荡，部分能量由输出镜输出，形成波

6、长为2100nm的激光输出，通过反射经图1高压发生、氙灯工作电路过聚焦镜、防护镜，过接口经过光线传输，直接作用于病灶。3.2CPU控制与检测电路3Ho:YAG激光系统结构CPU控制电路与检测电路的作用主要是进行对激发氙以美国科威中Odyssey30Ho:YAG激光系统为例，介绍灯高压的检测，如果能量与实际设定值有偏差，信号将送Ho:YAG激光系统主要由5大部分组成：高压发生、氙灯工至主控CPU，通过CPU所发出的信号使用负反馈电路中的收稿日期：2011-05-01作者邮箱：john.alexander.c@163.com场效应管，对电路中的电流

7、进行精确控制，从而控制C1两2011年第26卷11期VOL.26No.1195设备运行与保障OPERATION&GUARANTEEFORINSTRUMENTS端的电压，使氙灯两端的高压上升或下降，以达到使用氙灯精确控制激光能量的过程。3.3激光发生器激光发生器由3部分组成：工作物质、泵浦系统、光学共振腔。3.3.1工作物质图3冷却与散热系统结构图工作物质是激光发生器的核心，只有实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质，Ho:YAG激光是以钇铝石3.5光学传输线路榴石（YAG）为激活媒质，以掺敏化离子铬（Cr）、传能离光学传输线路图，见图4。激

8、光信号与手电筒光源通过聚子铥（Tm）、激活离子钬（Ho）的激光晶体（Cr:Tm:Ho:YAG）焦镜、防护镜、接口、光纤达病灶，手电筒信号在这里起到“靶