一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，屬于激光器應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。該激光器包括殼體1、殼體1前端設(shè)置的冷頭2、冷頭2相鄰后方設(shè)置的激光腔3、激光腔3中設(shè)置的激光二極管4和冷頭2上設(shè)置的冷卻裝置；冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片5和冷頭1左右兩側(cè)設(shè)置的半導(dǎo)體制冷片6，半導(dǎo)體制冷片6的內(nèi)側(cè)緊貼冷頭2設(shè)置，水冷壓片5包覆在半導(dǎo)體制冷片6的外側(cè)將半導(dǎo)體制冷片6壓在冷頭2上，水冷壓片5固定在冷頭2上，兩水冷壓片6獨(dú)立地通過管路與水循環(huán)系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器中結(jié)構(gòu)簡單和小巧；同時(shí)，通過水冷壓片與半導(dǎo)體制冷片的組合可以將冷頭的溫度降到零攝氏度以下，冷敷效果好，能明顯減輕痛感。
【專利說明】一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光器應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]激光醫(yī)療作為激光應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速，逐步走向成熟。半導(dǎo)體激光器因具有體積小、重量輕、壽命長、功耗低、波長覆蓋廣的特點(diǎn)，特別適用于醫(yī)療設(shè)備。
[0003]目前，商業(yè)應(yīng)用的激光脫毛系統(tǒng)有:紅寶石激光器(波長694nm)，翠綠寶石激光器(波長755nm),半導(dǎo)體激光器(波長810nm)和調(diào)Q摻釹乾招石槽石激光器(波長1064nm)等。其中，半導(dǎo)體激光器脫毛已被證實(shí)是一種安全和有效的激光脫毛方式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年內(nèi)全球范圍內(nèi)進(jìn)行的激光脫毛手術(shù)達(dá)500萬人次。
[0004]現(xiàn)有的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器包括殼體、殼體前端設(shè)置的冷頭、冷頭相鄰后方設(shè)置的激光腔、激光腔中設(shè)置的激光二極管和冷頭上設(shè)置的冷卻裝置，激光腔、激光二極管和冷卻裝置處于殼體中。其中，殼體、冷頭、激光腔、激光二極管和冷卻裝置為手柄中的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，醫(yī)用半導(dǎo)體激光器還包括主機(jī)，主機(jī)包括機(jī)箱、電源、控制模塊和激光器驅(qū)動(dòng)電路等結(jié)構(gòu)，手柄與主機(jī)通過連接線連接。其中，冷頭前端凸出殼體直接與皮膚接觸激，而冷卻裝置可以降低冷頭的溫度使冷頭的溫度降到冰點(diǎn)，這樣人體就感覺不到激光發(fā)熱帶來的疼痛感。現(xiàn)有冷頭上的冷卻裝置主要為水冷結(jié)構(gòu)，但其制冷效果不好，冷頭的溫度只能降到5°C左右，并不能達(dá)到很好的冷敷效果和減輕激光治療時(shí)的痛感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了進(jìn)一步地降低冷頭的溫度，減輕人體在激光治療時(shí)的痛感，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器采用了水冷結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體制冷片(即TEC)組合的方式進(jìn)行制冷，并通過將冷頭兩側(cè)的水冷結(jié)構(gòu)并聯(lián)以提高水冷結(jié)構(gòu)的散熱效果。同時(shí)，水冷結(jié)構(gòu)既作為散熱部件又作為半導(dǎo)體制冷片的安裝部件，部件少，結(jié)構(gòu)簡單，可以減小激光器的體積。本實(shí)用新型實(shí)施例中的冷頭的溫度可以降到零攝氏度以下，最低可以降到-5°C—-4°C左右，冷敷效果好，能有效減輕人體的痛感。所述技術(shù)如下:
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器包括殼體1、殼體I前端設(shè)置的冷頭2、冷頭2相鄰后方設(shè)置的激光腔3、激光腔3中設(shè)置的激光二極管4和冷頭2上設(shè)置的冷卻裝置；其中，所述冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片5和冷頭I左右兩側(cè)設(shè)置的半導(dǎo)體制冷片6，所述半導(dǎo)體制冷片6的內(nèi)側(cè)緊貼所述冷頭2設(shè)置，所述水冷壓片5包覆在所述半導(dǎo)體制冷片6的外側(cè)將所述半導(dǎo)體制冷片6壓在所述冷頭2上，所述水冷壓片5固定在所述冷頭2上，兩所述水冷壓片5獨(dú)立地通過管路與所述水循環(huán)系統(tǒng)相連。
[0007]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水冷壓片5的厚度為6-10mm，所述水冷壓片5與所述半導(dǎo)體制冷片6之間有導(dǎo)熱硅酯。
[0008]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水冷壓片5上下兩側(cè)設(shè)有連接片，所述冷頭2上下兩側(cè)對(duì)應(yīng)地設(shè)有固定片，所述連接片與所述固定片通過螺絲9連接。[0009]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水冷壓片5前端為與所述殼體I前端配合的斜面結(jié)構(gòu)，其后端設(shè)有進(jìn)水口 7和出水口 8。
[0010]優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的進(jìn)水口 7和出水口 8為快插式結(jié)構(gòu)。
[0011]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和水泵，所述水箱通過出水管與兩所述水冷壓片5的進(jìn)水口 7相連，所述水箱通過進(jìn)水管與兩所述水冷壓片5的出水口8相連，所述出水管上設(shè)有所述水泵。
[0012]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水循環(huán)系統(tǒng)還包括殼體I內(nèi)的進(jìn)水五通管和出水五通管；所述進(jìn)水五通管的上端口通過管路與所述激光腔3的進(jìn)水口相連，其下端口與所述出水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩所述水冷壓片5的進(jìn)水口 7相連；所述出水五通管的上端口通過管路與所述激光腔3的出水口相連，其下端口與所述進(jìn)水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩所述水冷壓片5的出水口8相連。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)提供的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器的有益效果為:
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器中的冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片和兩半導(dǎo)體制冷片，兩半導(dǎo)體制冷片緊貼冷頭的左右兩側(cè)設(shè)置，水冷壓片包覆在半導(dǎo)體制冷片的外側(cè)既實(shí)現(xiàn)了為半導(dǎo)體制冷片散熱又實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體制冷片的安裝，結(jié)構(gòu)簡單和小巧，減小了激光器的體積。同時(shí)，通過冷頭兩側(cè)的水冷壓片獨(dú)立地與水循環(huán)系統(tǒng)連接以提高水冷壓片對(duì)半導(dǎo)體制冷片的散熱效果，最終提高了冷卻裝置對(duì)冷頭的冷卻效果，可以將冷頭的溫度降到零攝氏度以下，冷敷效果好，能明顯減輕人體的痛感。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器的部分剖視圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的冷頭與冷卻裝置組合的俯視圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的冷頭與冷卻裝置組合的右視圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的冷頭與冷卻裝置組合的后視圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的五通管的外觀示意圖。
[0021]其中，I殼體、2冷頭、3激光腔、4激光二極管、5水冷壓片、6半導(dǎo)體制冷片、7進(jìn)水口、8出水口、9螺絲。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]參見圖1-5，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器包括殼體
1、殼體I前端設(shè)置的冷頭2、冷頭2相鄰后方設(shè)置的激光腔3、激光腔3中設(shè)置的激光二極管4和冷頭2上設(shè)置的冷卻裝置等結(jié)構(gòu)。其中，冷頭2的前端部分凸出殼體I的前端，冷頭2與激光腔3通過激光腔3前端的出光口相連，激光二極管4設(shè)于激光腔3后端的內(nèi)壁上，激光腔3位于殼體I內(nèi)。其中，冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片5 (左水冷壓片和右水冷壓片)和冷頭I左右兩側(cè)的兩半導(dǎo)體制冷片6 (左半導(dǎo)體制冷片和右半導(dǎo)體制冷片)，半導(dǎo)體制冷片6的內(nèi)側(cè)(冷端)緊貼冷頭2設(shè)置，水冷壓片5包覆在半導(dǎo)體制冷片6的外側(cè)(熱端)將半導(dǎo)體制冷片6壓在冷頭2上，水冷壓片5固定在冷頭2上，兩水冷壓片5獨(dú)立地通過管路與水循環(huán)系統(tǒng)相連。
[0025]具體地，冷頭2的整個(gè)左側(cè)面的后部基本被左半導(dǎo)體制冷片所覆蓋，而左半導(dǎo)體制冷片外側(cè)包覆有左水冷壓片，左水冷壓片固定在冷頭2左側(cè)上，而左半導(dǎo)體制冷片通過左水冷壓片擠壓固定在冷頭2上。冷頭2右側(cè)的右半導(dǎo)體制冷片和右水冷壓片與左側(cè)的設(shè)置方式一樣，本實(shí)施例省略詳細(xì)描述。同時(shí)，左水冷壓片和右水冷壓片獨(dú)立地通過管路與水循環(huán)系統(tǒng)相連，即兩水冷壓片并聯(lián)連接。
[0026]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水冷壓片5為片狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)有水腔，其厚度為6-10_，其非常薄既起到散熱作用又起到固定半導(dǎo)體制冷片6的作用，以減小整個(gè)冷卻裝置的體積，可以將激光器制作得更小。水冷壓片5底面(與半導(dǎo)體制冷片6接觸的一面)與半導(dǎo)體制冷片6平行且被加工得非常光滑用以增加接觸面積。水冷壓片5與半導(dǎo)體制冷片6之間有導(dǎo)熱硅酯，半導(dǎo)體制冷片6與冷頭2之間也設(shè)有導(dǎo)熱硅酯。進(jìn)一步地，為了增加水冷壓片5中水腔的過水面積，水冷壓片5的水腔是通過線切割(沿圖1中的上下方向切割)后再把上下兩側(cè)的線割的孔位給焊接堵住制成的，以做出足夠大的容水面以增加冷卻液鋪開的面積。
[0027]其中，參見圖1、4和5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水冷壓片5上下兩側(cè)設(shè)有連接片；相應(yīng)地，冷頭2的上下兩側(cè)對(duì)應(yīng)地設(shè)有固定片，連接片與固定片通過螺絲9連接。具體地，如圖1、2、4和5所示，水冷壓片5底部的上側(cè)和下側(cè)分別沿豎直方向向上和向下設(shè)有連接片，冷頭2的左側(cè)面或者右側(cè)面沿豎直方向向上和向下凸設(shè)有固定片，連接片和固定片沿前后方向都對(duì)應(yīng)地設(shè)有兩螺紋孔，連接片和固定片通過共4個(gè)螺絲9連接，螺絲9與連接片之間設(shè)有絕緣墊片起絕緣和防止熱傳導(dǎo)的作用。
[0028]其中，參見圖1和圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例中由于殼體I前端為前小后大的結(jié)構(gòu)，則水冷壓片5前端為與殼體I前端配合的斜面結(jié)構(gòu)，當(dāng)然設(shè)計(jì)為其他的前小后大的結(jié)構(gòu)同樣可以，只要保證水冷壓片5盡量靠近冷頭2前端設(shè)置以提高冷卻效果。其中，參見圖1-5，在水冷壓片5后端設(shè)有進(jìn)水口 7和出水口 8用于與水循環(huán)系統(tǒng)連接。具體地，水冷壓片5可以設(shè)計(jì)為截面為直角梯形的片狀結(jié)構(gòu)，其前端為斜面，其后端側(cè)面上沿豎直方向并排設(shè)有出水口 8和進(jìn)水口 7。
[0029]優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中的進(jìn)水口 7和出水口 8為快插式結(jié)構(gòu)用于方便安裝管路。
[0030]其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和水泵，水箱通過出水管與兩水冷壓片5的進(jìn)水口 7相連，水箱通過進(jìn)水管與兩水冷壓片5的出水口 8相連，出水管上設(shè)有水泵。其中，水箱和水泵可以設(shè)置在主機(jī)中，通過管路與水冷壓片5連接。
[0031]進(jìn)一步地，參見圖1和圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例中的水循環(huán)系統(tǒng)還包括殼體I內(nèi)的進(jìn)水五通管和出水五通管，進(jìn)水五通管和出水五通管并排設(shè)于殼體I后部。其中，進(jìn)水五通管的上端口通過管路與激光腔3的進(jìn)水口相連用于為激光二極管散熱，其下端口與水箱的出水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩水冷壓片5的進(jìn)水口 7相連，最后一個(gè)端口封閉。其中，出水五通管的上端口通過管路與激光腔3的出水口相連用于為激光二極管散熱，其下端口與水箱的進(jìn)水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩水冷壓片5的出水口 8相連，最后一個(gè)端口封閉。具體地，如圖6所示，五通管沿豎直方向固定在殼體I上，為管狀結(jié)構(gòu)其上端和下端各設(shè)有一端口，而管壁上向前并排設(shè)有三個(gè)端口，其中三個(gè)端口中最下面的一個(gè)封閉。本實(shí)用新型中通過五通管的使用同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩水冷壓片的并聯(lián)連接和對(duì)激光二極管散熱。
[0032]當(dāng)然，本實(shí)用新型實(shí)施例中的冷卻裝置還包括溫度傳感器和溫度控制裝置，用以實(shí)現(xiàn)冷頭的溫度控制。其中，半導(dǎo)體制冷片6和溫度傳感器與溫度控制裝置電連接，溫度傳感器設(shè)于冷頭2上，溫度控制裝置可以設(shè)于主機(jī)中。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，該激光器中的冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片和兩半導(dǎo)體制冷片，兩半導(dǎo)體制冷片緊貼冷頭的左右兩側(cè)設(shè)置，水冷壓片包覆在半導(dǎo)體制冷片的外側(cè)既實(shí)現(xiàn)了為半導(dǎo)體制冷片散熱又實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體制冷片的安裝，結(jié)構(gòu)簡單和小巧，減小了激光器的體積。同時(shí)，通過冷頭兩側(cè)的水冷壓片獨(dú)立地與水循環(huán)系統(tǒng)連接以提高水冷壓片對(duì)半導(dǎo)體制冷片的散熱效果，最終提高了冷卻裝置對(duì)冷頭的冷卻效果，可以將冷頭的溫度降到零攝氏度以下，冷敷效果好，能明顯減輕人體的痛感。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，包括殼體(I)、殼體(I)前端設(shè)置的冷頭(2)、冷頭(2)相鄰后方設(shè)置的激光腔(3)、激光腔(3)中設(shè)置的激光二極管(4)和冷頭(2)上設(shè)置的冷卻裝置；其特征在于，所述冷卻裝置包括水循環(huán)系統(tǒng)、兩水冷壓片(5)和冷頭(I)左右兩側(cè)設(shè)置的半導(dǎo)體制冷片(6)，所述半導(dǎo)體制冷片(6)的內(nèi)側(cè)緊貼所述冷頭(2)設(shè)置，所述水冷壓片(5)包覆在所述半導(dǎo)體制冷片(6 )的外側(cè)將所述半導(dǎo)體制冷片(6 )壓在所述冷頭(2 )上，所述水冷壓片(5 )固定在所述冷頭(2 )上，兩所述水冷壓片(5 )獨(dú)立地通過管路與所述水循環(huán)系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述水冷壓片(5)的厚度為6-10mm,所述水冷壓片(5)與所述半導(dǎo)體制冷片(6)之間有導(dǎo)熱娃酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述水冷壓片(5)上下兩側(cè)設(shè)有連接片，所述冷頭(2)上下兩側(cè)對(duì)應(yīng)地設(shè)有固定片，所述連接片與所述固定片通過螺絲(9)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述水冷壓片(5)前端為與所述殼體(I)前端配合的斜面結(jié)構(gòu)，其后端設(shè)有進(jìn)水口(7)和出水口(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述進(jìn)水口(7)和出水口(8)為快插式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和水泵，所述水箱通過出水管與兩所述水冷壓片(5)的進(jìn)水口(7)相連，所述水箱通過進(jìn)水管與兩所述水冷壓片(5)的出水口(8)相連，所述出水管上設(shè)有所述水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)用半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述水循環(huán)系統(tǒng)還包括殼體(I)內(nèi)的進(jìn)水五通管和出水五通管； 所述進(jìn)水五通管的上端口通過管路與所述激光腔(3)的進(jìn)水口相連，其下端口與所述出水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩所述水冷壓片(5)的進(jìn)水口(7)相連； 所述出水五通管的上端口通過管路與所述激光腔(3)的出水口相連，其下端口與所述進(jìn)水管相連，其側(cè)面上的三個(gè)端口中的兩個(gè)通過管路分別與兩所述水冷壓片(5)的出水口(8)相連。
【文檔編號(hào)】H01S5/024GK203423371SQ201320528437
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】楊林, 李曦, 秦凡 申請(qǐng)人:武漢洛芙科技有限公司