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临床实验表明,激光去毛治疗所需的脉冲宽度最好不低于50ms,且能根据患者自身的情况调节脉冲宽度进行治疗,如果脉冲宽度过窄,表皮很容易受到损伤,而且不能确保去毛的长期有效性。连续Nd:YAG的光可以被拦挡而产生所需的脉冲宽度,但是它的输出功率却太低而不能提供足够的激光能量。长脉冲Nd:YAG可以产生一个很长的脉冲,可长达200ms,经医学研究证明其脉冲宽度可以和要祛除的毛发的热驰豫时间相匹配,并且当激光能量足够高时其疗效最佳。因此我们选择长脉冲Nd:YAG激光器做为研究对象,根据目前国内外激光治疗相关病变组织的需要,本文重点做了如下工作:
1.阐述了激光医疗的机理,对激光应用在医学的研究现状进行了系统的归纳和总结,并介绍了长脉冲Nd:YAG激光在医学方面的应用。
2.设计了功率MOSFET管串联的电光调Q电路。功率MOSFET管耐高压、开关速度快、易驱动的优秀性能非常适合做电光Q开关驱动电路。该电路结构简单,可靠性高,实用性很强,退压时间50ns~100ns,能够在10kHz的频率下工作,可以得到能量高、宽度窄的激光脉冲输出。
3.针对医疗用长脉冲Nd:YAG激光器的特点,设计了触摸屏控制系统,用单片机控制HCPL316J芯片,实现对IGBT斩波器驱动和过流保护的功能。治疗参数在触摸屏上设定,输出激光的脉冲宽度可以根据具体病例在2~200ms范围内可调;设计并制作了一套激光器加热和制冷两用的水温控制系统,满足了本激光治疗机的需要。