Operatsiya xonalarida lazerni himoya qilish davrlarida diodlardan qanday foydalanish kerak?

Operatsiya xonalarida lazerni himoya qilish davrlarida diodlardan qanday foydalanish kerak?
1, Fotodiod: lazer kuchining "haqiqiy-vaqt qo'riqchisi"
Lazerli jarrohlik uskunalari chiqish quvvatida juda yuqori barqarorlikni talab qiladi. Masalan, oftalmik eksimer lazer operatsiyasini oladigan bo'lsak, har bir pulsning kesish chuqurligini 0,25 mikron ichida aniq nazorat qilish kerak va quvvatning 5% dan ortiq o'zgarishi jarrohlik muvaffaqiyatsizlikka olib kelishi mumkin. Fotodiodlar lazer chiqishi intensivligini nazorat qiladi, optik signallarni elektr signallariga aylantiradi va quvvatni real vaqt-sozlash uchun boshqaruv tizimiga fikr bildiradi. Misol uchun, yarimo'tkazgichli lazer terapiyasi qurilmalarida yuqori sezgirlikdagi fotodiodlar optik quvvatdagi mikro vatt darajasidagi o'zgarishlarni aniqlay oladi va lazer energiya zichligi 0,05-0,3 J/sm² davolash oynasida barqaror bo'lishini ta'minlaydi.

2. Nur sifatini baholash
Lazer jarrohligining nurlanish sifati kesish aniqligiga bevosita ta'sir qiladi. Fotodiod massividan interferometrlar yoki Hartmann to'lqin jabhasi sensorlari bilan birgalikda M² omil (nur sifati parametri) yoki nurning intensivligi taqsimoti va faza ma'lumotlarini tahlil qilish orqali to'lqin fronti aberatsiyasini aniqlash uchun foydalanish mumkin. Misol uchun, to'liq femtosekundli lazer miyopi jarrohligida fotodiod qatori real vaqtda lazer fokus nuqtasining pozitsiyasining og'ishini kuzatadi, skanerlash oynasi burchagini sozlash uchun dinamik kompensatsiya tizimini ishga tushiradi va kornea stromal linzalarini olishning aniqligi mikrometre darajasiga yetishini ta'minlaydi.

3. Xavfsizlik blokirovkasi va g'ayritabiiy ogohlantirish
Lazerli jarrohlik uskunalari xalqaro xavfsizlik standartlariga (masalan, IEC 60601-2-22) qat'iy javob berishi kerak. Xavfsizlik blokirovkalash tizimining asosiy komponenti sifatida fotodiodlar lazer yo'lidagi yorug'lik intensivligidagi o'zgarishlarni real vaqtda kuzatishi mumkin. Nurning kutilmagan og'ishi yoki anormal aks ettirilgan yorug'lik intensivligi aniqlanganda, tizim tibbiy baxtsiz hodisalarning oldini olish uchun darhol favqulodda o'chirish mexanizmini ishga tushiradi. Misol uchun, lazerli o'simtani rezektsiya qilish operatsiyasida yorug'lik to'sig'ini hosil qilish uchun jarrohlik maydoni atrofida fotodiod majmuasi o'rnatiladi va har qanday kutilmagan yorug'lik oqishini tezda aniqlash va lazer chiqishini to'xtatish mumkin.

2, lazerli diodli haydovchi sxemasi: ko'p-darajali himoya mexanizmi
1. Avtomatik quvvatni boshqarish (APC)
Lazer diodining (LD) chiqish quvvati harakatlanish oqimi bilan chiziqli bog'liq, ammo haroratning o'zgarishi yoki qurilmaning qarishi quvvatning o'zgarishiga olib kelishi mumkin. APC sxemasi o'rnatilgan{1}}fotodiod (PD) orqali LD chiqish yorug'lik intensivligini real vaqtda kuzatib boradi, fototokni kuchlanish signaliga aylantiradi, uni mos yozuvlar qiymati bilan taqqoslaydi va doimiy quvvatni saqlash uchun harakatlantiruvchi oqimni dinamik ravishda sozlaydi. Misol uchun, tolali lazerlarda APC sxemasi PD fototokini transimpedans kuchaytirgich (TIA) orqali kuchlanish signaliga aylantiradi, uni komparator orqali oldindan belgilangan chegara bilan taqqoslaydi va ± 1% ichida barqaror chiqish quvvatini ta'minlash uchun qayta aloqa zanjiri orqali LD egilish oqimini sozlaydi.

2. Haddan tashqari oqim va haddan tashqari kuchlanishdan himoya qilish
Lazer diodlari yuqori quvvat bilan ishlaganda vaqtinchalik haddan tashqari kuchlanish yoki haddan tashqari oqim zarbalariga sezgir bo'lib, qurilmaning shikastlanishiga olib keladi. Himoya davri ketma-ket cheklovchi rezistorlar, parallel bypass kondansatkichlari va yumshoq start texnologiyasidan foydalangan holda oqim o'tishlarini bostiradi. Masalan, lazerli diodli drayver chiplarida (masalan, MAX3867) yumshoq ishga tushirish davri vaqtinchalik haddan tashqari oqim tufayli LD yonib ketishining oldini olish uchun tashqi kondansatör orqali o'tkazuvchanlikni kechiktirish vaqtini o'rnatadi; Shu bilan birga, qisqa tutashuvdan himoya qilish sxemasi-g'ayritabiiy modulyatsiya yoki oqim oqimini aniqlasa, qurilmaning haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun darhol chiqishni o'chiradi.

3. Haroratni kuzatish va issiqlik tarqalishini boshqarish
Lazerli diodlarning ulanish haroratining oshishi konversiya samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi va qurilmaning qarishini tezlashtiradi. Himoya sxemasi termistor yoki harorat sensori (masalan, NTC termistori) ni birlashtirib, real-vaqtda LD ulanish haroratini nazorat qiladi. Harorat xavfsizlik chegarasidan oshib ketganda, boshqaruv bloki sovutish foniyini yoki yarimo'tkazgichli sovutish chipini (TEC) ishga tushirish va majburan sovutish uchun ishga tushiradi. Misol uchun, 1470nm lazerli o'simtani ablasyonda, haroratni kuzatish birligi LD issiqlik qabul qiluvchining haroratini termistor orqali to'playdi. Harorat 60 darajadan oshib ketganda, tizim avtomatik ravishda chiqish quvvatini pasaytiradi va LD ulanish harorati 50 darajadan pastda barqaror bo'lishini ta'minlash uchun TEC sovutishni boshlaydi.

3, Multimodal monitoring tizimi: yagona himoyadan aqlli ogohlantirishgacha
1. Puls monitoringi va yorug'lik oqishini aniqlash
Yuqori quvvatli tolali lazerlar termoyadroviy nuqtada yoki chiqish boshi holatida vaqtinchalik yuqori amplitudali impulslarga yoki yorug'lik oqishiga moyil bo'lib, bu optik yo'lning yonib ketishiga olib kelishi mumkin. Himoya sxemasi fotodiodlarni kritik tugunlarga joylashtirish orqali real vaqt-vaqtda puls energiyasi va oqish intensivligini nazorat qiladi. Masalan, tolali lazerlarda impulsni kuzatish bloki yuqori-tezlikdagi fotodiodlardan (javob berish vaqti) foydalanadi.<1ns) to capture transient pulses. After transimpedance amplification and voltage comparison, if the pulse energy exceeds the preset threshold, the control unit immediately cuts off the pump drive power supply to prevent optical path damage.

2. Biologik to'qimalarning teskari aloqasi va adaptiv nazorat
Lazer jarrohligida to'qimalarning lazerga nisbatan yutilish xususiyatlari harorat yoki holat o'zgarishi bilan o'zgaradi. Misol uchun, o'simtani lazer bilan rezektsiya qilishda o'simta to'qimalari va normal to'qimalar o'rtasidagi absorbans koeffitsientidagi farq mahalliy qizib ketishga olib kelishi mumkin. Jarrohlik zondining oxirida fotodiodni birlashtirish orqali to'qimalarni aks ettirish yorug'lik intensivligi yoki lyuminestsent signalining real-vaqt monitoringi amalga oshiriladi, bu lazer parametrlarini sozlash uchun boshqaruv tizimiga qaytariladi. Misol uchun, aks ettirilgan yorug'lik intensivligining keskin o'sishi aniqlanganda, tizim to'qimalarning karbonizatsiyasi yoki bug'lanishini taxmin qiladi, sog'lom to'qimalarga chuqur kirib bormaslik uchun quvvatni avtomatik ravishda kamaytiradi yoki chiqishni to'xtatadi.