Курсовая работа: Модернизация оптической системы лазерной установки "Квант-15"
3
-
2
-
-
-
Наиболее интересными патентами, на мой взгляд, являются:
· повышение точности наводки лазерного излучения и дозирования излучения; это отмечено в патентах №2042338RU, №2196558 RU, 9717011WO, 556204US, 4430720DE, 1768162RU, 2144342RU;
· повышение надежности, упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров – 5643252US, 2042338RU, 930303RST, 1637795RU, 1768162RU, 92010458RU, 97113312RU;
· локализация лазерного воздействия на биологическую ткань – 1651777JP, 2197933RU, 4430720DE, 5565938US, 2164117RU, 6458120 US;
Для модернизации лазерной эпиляционной установки «Квант-15М» была выбрана базовая цель – повышение точности наводки лазерного излучения на область воздействия лазера, также для облегчения работы косметолога и из-за труднодоступности некоторых зон эпиляции и сложным рельефом кожного покрова человека одним из основных направлений модернизации установки была выбрана модернизация оптико-механической системы, в частности замена телескопической системы кварцевым световодом по которому лазерное излучение будет передаваться непосредственно на эпилятор, при помощи которого врач легко сможет производить эпиляцию волос с тела пациента; локализация воздействия лазерного излучения внутри фолликулы волоса, с помощью внедрения в оптическую систему внутрирезонаторной диафрагмы, для выделения модового состава излучения, уменьшения угловой расходимости и снижения мощности излучения; также была выбрана модернизация системы охлаждения и упрощение конструкции установки, уменьшение её габаритных размеров.
2. Расчетно-конструкторская часть
2.1 Описание конструкции установки
2.1.1 Разработка общего вида установки
Общий вид лазерной технологической установки должен быть таким, чтобы находящемуся на рабочем месте косметологу, производящему лазерную эпиляцию были доступны все органы управления установкой и видны необходимые контрольно — измерительные приборы. Также лазерная технологическая установка должна отвечать как эстетическим требованиям, (окраска её не должна раздражать глаза работающего и обслуживающего персонала), так и требованиям безопасности. Наиболее важными аспектами в разработке общего вида лазерной технологической установки, конечно, являются компактность её блоков и безопасность работы на ней как для косметолога, так и для пациента.
Чтобы обезопасить оператора от воздействия лазерного излучения при работе установки, работающей на длине волны 1.06 мкм, применяется специальный кварцевый световод, по которому лазерное излучение будет передаваться непосредственно на эпилятор, с помощью которого оно локализуется строго в точке фокусировки на коже, тем самым сводя к минимуму рассеивание и отражение лазерного излучения в пространство и снижая риск его попадания в глаза косметолога. Для удобства наведения лазера в нужную точку на коже человека, в установку был внедрён полупроводниковый «пилотный» лазер, на «красной» длине волны 0,63 мкм.
2.1.2 Описание принципа действия установки
Рис.2. Блок-схема прибора «КВАНТ-15».
 |
| ||||
 | ||||
 | ||||
Описание блок-схемы прибора
Напряжение 220В силовой сети переменного двухфазного тока поступает на блоки питания лазера и щелевой лампы. Затем питание поступает на выпрямитель, и через выпрямитель на разрядный коммутатор. С помощью которого врач-офтальмолог задает следующие необходимые параметры: мощность лазерного излучения, время экспозиции и количество импульсов. После этого электрическая энергия W подаётся в оптико-механическую систему для питания лампы накачки. Для получения необходимой длительности импульса в разрядной цепи емкостного накопителя установлены катушки индуктивности. Для первоначальной ионизации разрядного промежутка импульсной лампы питания лазера и поддержания его в проводящем состоянии служит блок «поджига» и источник «дежурной дуги» соответственно.
Управление моментом начала разряда емкостного накопителя на импульсную лампу и отключение последней на период заряда накопителя производится разрядным коммутатором.
Лазер вырабатывает мощный световой импульс в виде параллельного пучка лучей, который поступает в оптическую систему оптико-механического блока, фокусирующего излучение на поверхность кожи пациента. Выпрямитель, источник тока и емкостной накопитель энергии служат для электропитания импульсной лампы питания лазера.
Система охлаждения поддерживает нормальный тепловой режим работы лазера. В системе охлаждения используется пластиковый бак, насосы и теплообменники зарубежного производства.
Для контроля энергии импульса лазера служит индикатор энергии ИЭ-ЗА.
Система управления СУМ-10А служит для управления источником питания.
Оптико-механический блок имеет основание, на котором установлен лазер, который вместе с оптической системой оптико-механического блока закрыты кожухами. К оптико-механическому блоку подсоединён кварцевый световод, по которому лазерное излучение подаётся на эпилятор, при помощи которого оператор (косметолог) удаляет волосы с кожи человека. Управление включением и выключением лазерного излучения косметолог производит нажатием ногой на педаль, подсоединённую к блоку управления СУМ-10А и установленную на полу, возле процедурного кресла.
2.2 Расчёт оптической системы
Расчет оптической системы ведется по эквивалентным схемам с учетом главных плоскостей, апертурных углов и увеличения.
2.2.1 Расчет плотности мощности падающего лазерного излучения
q пад. на кожу человека