热稳定轻便型激光仪制造技术

一种导热稳定轻便型激光仪、它是由激光器、电路系统、光路系统、导热系统和机箱构成，其特征是它的导热系统是由吸热部分、热运输部分、热交换部分和驱热部分与激光器的有机结合，形成封闭的导热回路。载热介质在回路中闭合循环，快速地将激光仪在工作中产生的废热散发到空中。采用这种导热系统的各种激光整机，能使整机在热稳定的条件下长时间正常工作。又能减小它的体积和重量。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光整机，它特别适用于轻便型、手提式、而又要求激光器在热稳定条件下正常地连续工作的激光整机。在激光应用中，它的主要器件之一，激光器必须在良好的散热条件下才能进行正常工作。对于激光器的散热办法，一般是采用恒速自来水冷却，或采用大的储水箱非密封循环冷却。若采用自来水冷却，既需要用恒速装置，又限制了整机使用的机动性。若采用大的储水箱非密封循环冷却，则又大大地增加了整机的体积和重量，而且不可避免地出现整机的“热积累效应”。如采用储水冷却的手提式激光医疗机，工作中机箱温度和激光器的工作温度随时间递增，当它连续工作10分钟以上时，激光器的输出功率将下降，就必须停机，使用暂停，因而整机不能连续工作，只能断续工作。为了获得轻便的激光仪，近几年有不少人对激光器的散热进行了研究，直接采用风冷、热管冷却、导热片直接散热等方法，但都未得到很好的效果。本技术的目的是(1)消除整机的“热积累效应”，使激光器在连续工作时能处于热稳定的环境中。(2)取消储水冷却箱，减小整机的体积和重量。从而获得热稳定、轻便型、长时间连续正常工作的激光整机。本技术的特征是它的散热系统是由吸热部份(吸热器)、热运输部分、热交换部分(热交换器)、驱热部分(驱热器)与激光器的有机结合，形成封闭式的导热回路。载热介质在该回路中闭合循环，快速地将工作中的废热散发到机箱外。由于导热系统和激光器是有机结合，在这里激光器的发热部位，也是导热系统的一部分(可看作是导热系统吸热器的一部分)，导热系统的载热介质，也就是激光器的冷却液，它在热回路中循环工作。散热的过程是载热介质从激光器的发热部位吸收废热后，在循环泵的驱动下，废热迅速被运输到热交换器释放热量，并由驱热器将释放出的热散发到机箱外。吸热器是夹层腔体，以便载热介质在里面流动。外形可作成筒形、螺旋管形、平板形、半圆形，要求与发热部分的接触面积尽量大，以提高吸热效率。对气体激光器(如CO2激光器)就用它的放电管和冷却管作腔壁构成吸热器。热运输部分，包括管道、循环泵、载热介质、稳流器，载热介质必须选用“比热值”高，沸点高，冰点低，粘度小，对导热系统材料无腐蚀且安全的液体。一般情况下选用水，或水加乙二醇。环循泵要求有良好的密封性能。稳流器是充满载热介质的小容器，用以稳定载热介质的流速。热交换器是腔式它的形状(盘形、螺旋管形、栅栏形等)和大小可根据需要设计。设计的原则是尽可能使散热面大。根据需要在热回路中可以安装一个或数个热交换器，其安装位置在冷空气流动的通路上。制作热交换器的材料选用导热性好的导体。驱热器选用体积小、重量轻、噪音小、风量大的风机。本技术中所采用的散热系统，热的发散机理既不是靠辐射，也不是靠对流或传导，而是由载热介质运输。由于载热介质比热值高放出的热量又被驱热器迅速散发，因而整个散热系统吸热效率高，散热速度快。从而解决了整机的“热累积效应”，使激光器在长时间连续运行时仍处在热稳定的环境中。在导热系统中取消了储水冷却箱，并可将系统作的很小，这就实现激光整机的小型化、轻型化、甚至可以作成手提式。它适用于各种激光整机，无论在激光医疗、激光通讯、民用、军用方面都有很大的实用价值。以下结合附图所示对本技术的实施例作进一步描述。附图为导热稳定轻便型激光仪的一种——手提式CO2激光医疗机结构示意图(电路系统、光路系统用方框表示，机箱略去)。图中(1)——激光器的反射镜；(2)——激光器的电极；(3)——载热介质运输管(即激光器冷却液进出管)；(4)——激光器外壳；(5)——激光器回气管；(6)——导热系统的吸热器(即激光器的冷却管)；(7)——激光器放电管；(8)——激光器的工作气体；(9)——载热介质(即激光器的冷却液)；(10)——循环泵；(11)——热交换器；(12)——驱热器；(13)——稳流器。实施例中，选用250mm长的CO2激光器一个、循环泵一个、稳流器一个、风机一个、用铜材制作的螺旋形热交换器一个，载热介质采用水。参照附图所示，将含有载热介质运输管(3)与导热系统的吸热器(6)、循环泵(10)、稳流器(13)、热交环器(11)联结，构成一封闭式回路，并将驱热器(12)安装在热交换器附近，就组成了导热系统。激光器再与电路系统和光路系统联接。外面配上机箱就制作了一种热稳定轻便型手提式CO2激光医疗机，其整机特点〈1〉热稳定性好，整机能长时间连续运传；开机5——10分钟即达到热平衡，热平衡温度仅比环境温度高5℃左右。长时间连续工作中，热平衡温度稳定。〈2〉轻便型由于减小了体积和重量、作成了手提式，大大增加了机动性，可适应城市、乡村、山区各种环境的住院、门诊、出诊和巡回医疗。权利要求1.一种导热稳定的轻便激光仪，它是由激光器，电路系统、光路系统、导热系统和机箱构成，其特征在于它的导热系统是由吸热部分(吸热器)、热运输部分、热交换部分(热交换器)、和驱热部分(驱热器)与激光器的有机结合，形成封闭的导热回路。载热介质在回路中循环，快速地将废热散发到空中。2.根据权利要求1所述的导热稳定的轻便激光仪，其特征在于吸热器是夹层腔体，它的外型可作成筒形、螺旋管形、平板形、半园形。3.根据权利要求1所述的导热稳定的轻便激光仪，其特征在于热运输部分是由管道、循环泵、载热介质、稳流器组成。4.根据权利要求1所述的导热稳定的轻便激光仪，其特征在于热交换器是腔式，载热介质在里面流动。在获得尽可能大的散热面的情况下，可根据需要设计成各种空腔式形状，如盘香形、螺旋管形、栅栏形等。5.根据权利要求4所述的导热稳定的轻便激光仪，其特征在于热交换器要选用导热性能高的材料。专利摘要一种导热稳定轻便型激光仪、它是由激光器、电路系统、光路系统、导热系统和机箱构成，其特征是它的导热系统是由吸热部分、热运输部分、热交换部分和驱热部分与激光器的有机结合，形成封闭的导热回路。载热介质在回路中闭合循环，快速地将激光仪在工作中产生的废热散发到空中。采用这种导热系统的各种激光整机，能使整机在热稳定的条件下长时间正常工作。又能减小它的体积和重量。文档编号G02B27/00GK2057004SQ89213259公开日1990年5月9日 申请日期1989年10月25日 优先权日1989年10月25日专利技术者詹光永, 孙维勇, 宁永, 张寿康, 强希沛, 罗正文 申请人:电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热稳定的轻便激光仪，它是由激光器，电路系统、光路系统、导热系统和机箱构成，其特征在于它的导热系统是由吸热部分（吸热器）、热运输部分、热交换部分（热交换器）、和驱热部分（驱热器）与激光器的有机结合，形成封闭的导热回路。载热介质在回路中循环，快速地将废热散发到空中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹光永，孙维勇，宁永，张寿康，强希沛，罗正文，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]