RU2750840C1 - Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues - Google Patents
Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750840C1 RU2750840C1 RU2020128007A RU2020128007A RU2750840C1 RU 2750840 C1 RU2750840 C1 RU 2750840C1 RU 2020128007 A RU2020128007 A RU 2020128007A RU 2020128007 A RU2020128007 A RU 2020128007A RU 2750840 C1 RU2750840 C1 RU 2750840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- active element
- laser
- solid
- cosmetic
- state
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Изобретение относится к лазерной технике в медицине и косметологии, а также в обработке материалов и представляет собой многоцелевое лазерное устройство, предназначенное для проведения косметической и/или терапевтической обработки биологических тканей и различных лечебных мероприятий.The invention relates to laser technology in medicine and cosmetology, as well as in the processing of materials and is a multipurpose laser device designed for cosmetic and / or therapeutic processing of biological tissues and various therapeutic measures.
В настоящее время существует огромное количество лазерной техники, использующейся в медицине, косметологии и дерматологии, в частности занимающейся исключительно косметической обработкой, исключительно терапевтической обработкой или же их комбинацией. Например, обработка может включать в себя одно или большее количество следующих действий:Currently, there is a huge amount of laser technology used in medicine, cosmetology and dermatology, in particular, dealing exclusively with cosmetic treatment, exclusively therapeutic treatment, or a combination of both. For example, processing can include one or more of the following:
- удаление волос;- depilation;
- удаление татуировок или другой кожной пигментации;- removal of tattoos or other skin pigmentation;
- обработка видимых капилляров, таких как капиллярная гемангиома или поверхностные вены, розовых угрей (розацеи) и подобных нарушений цвета;- treatment of visible capillaries, such as capillary hemangioma or superficial veins, rosacea (rosacea) and similar discoloration;
- обработка с целью уменьшения видимых проявлений целлюлита и множества других видов обработки.- treatment with the aim of reducing the visible manifestations of cellulite and many other types of treatment.
Лазерный эффект обнаруживает большое количество различных кристаллов и стекол (несколько сотен), однако реально действующих, нашедших практическое применение, существенно меньше. К их числу относится лазер на кристалле рубина - первый в мире лазер, созданный в 1960 Т. Мейманом (Т. Maiman, США). С помощью которых проводилась эпиляция темных волос на светлой коже, а также удалялись татуировки темного цвета. Длина волны рубинового лазера составляет 694,3 нм. Но они считаются устаревшими и их постепенно вытесняют более современные и безопасные аппараты.The laser effect reveals a large number of different crystals and glasses (several hundred), however, there are significantly fewer actually operating ones that have found practical application. These include a ruby crystal laser - the world's first laser, created in 1960 by T. Maiman (USA). With the help of which, dark hair was epilated on light skin, and dark tattoos were also removed. The ruby laser has a wavelength of 694.3 nm. But they are considered obsolete and are gradually being replaced by more modern and safer devices.
Источник лазерного излучения, предпочтительно, выбирается так, чтобы испускать излучение с предварительно заданной длиной волны, выбираемой в соответствии с характером обработки. В случае лазерной обработки для удаления волос источник лазерного излучения, предпочтительно, имеет длину волны в диапазоне между 750 нм и 850 нм.The laser source is preferably selected to emit radiation at a predetermined wavelength selected according to the nature of the treatment. In the case of laser treatment for hair removal, the laser source preferably has a wavelength in the range between 750 nm and 850 nm.
Александритовый лазер гораздо более эффективен и безопасен при проведении лазерной эпиляции и удалении веснушек и возрастной пигментации. Длина волны александритового лазера - 755 нм. Такая волна максимально поглощается меланином, но подходит только для светлой кожи (I-III типа) и темных волос.Alexandrite laser is much more effective and safe for laser hair removal and removal of freckles and age-related pigmentation. The wavelength of the alexandrite laser is 755 nm. Such a wave is maximally absorbed by melanin, but is suitable only for light skin (types I-III) and dark hair.
Неодимовый лазер, в котором активной средой иттрий-алюминиевый гранат, активированный неодимом, генерирует длину волны 1064 нм. Такая длина волны активно поглощается гемоглобином. Именно поэтому неодимовые лазеры эффективны при устранении различных сосудистых патологий. Поглощенная энергия лазерного импульса приводит к нагреванию гемоглобина и запаиванию поврежденных кровеносных сосудов при сосудистых патологиях. Неодимовый лазер эффективен для эпиляции седых и светлых волос, с которыми не могут справиться рубиновый и александритовый.Neodymium laser, in which the active medium is yttrium-aluminum garnet, activated by neodymium, generates a wavelength of 1064 nm. This wavelength is actively absorbed by hemoglobin. That is why neodymium lasers are effective in eliminating various vascular pathologies. The absorbed energy of the laser pulse leads to heating of hemoglobin and sealing of damaged blood vessels in vascular pathologies. The neodymium laser is effective for gray and blonde hair that ruby and alexandrite cannot handle.
Удаление татуировок производится неодимовым лазером, так как неодимовый лазер воздействует не на меланин, а на гемоглобин, то для него не имеет значения цвет кожи, потому что он запаивает кровеносные сосуды, питающие волосяные фолликулы, что приводит к их гибели и выпадению волос. С помощью неодима можно удалять некоторые татуировки и лечить грибковые заболевания ногтей.Removal of tattoos is performed with a neodymium laser, since a neodymium laser does not affect melanin, but hemoglobin, it does not matter to it the color of the skin, because it seals the blood vessels that feed the hair follicles, which leads to their death and hair loss. Neodymium can be used to remove some tattoos and treat fungal nail diseases.
Эрбиевый лазер отличается от неодимового тем, что вместо неодима иттрий-алюминиевый гранат активируют эрбием. Его длина волны - 2940 нм, которая активно поглощается водой, содержащейся в коже. Эти свойства применяются при лазерном омоложении и шлифовке кожи, а также при удалении различных новообразований.Erbium laser differs from neodymium laser in that instead of neodymium, yttrium-aluminum garnet is activated with erbium. Its wavelength is 2940 nm, which is actively absorbed by the water contained in the skin. These properties are used in laser rejuvenation and skin resurfacing, as well as in the removal of various neoplasms.
Широкое применение в науке и технике находят лазеры на основе силикатных и фосфатных стекол с неодимом, генерирующие излучения в области 1,05 мкм. Основное назначение лазеров на основе стекол - это генерация одиночных импульсов большой мощности. Активные элменты из стекла отличаются высоким оптическим качеством, могут иметь большой объем при заданной форме элемента. Лазеры на основе фосфатного стекла с неодимом генерируют самые мощные импульсы генерации.Lasers based on silicate and phosphate glasses with neodymium, generating radiation in the region of 1.05 μm, are widely used in science and technology. The main purpose of glass-based lasers is the generation of high-power single pulses. Active elements made of glass are distinguished by high optical quality, they can have a large volume with a given element shape. Neodymium phosphate glass lasers generate the most powerful generation pulses.
Исходя из всего вышесказанного становится понятно, что при разработке лазерной техники в медицине и/или косметологии требуется создание либо отдельного лазерного устройства предназначенного для проведения каждой косметической и/или терапевтической обработки биологической ткани, то есть под каждый вид лечебного мероприятия, либо создание достаточно крупной и сложной установки многоцелевого действия, которая будет содержать несколько активных элементов (которые будут находиться в очень сложном техническом взаимодействии друг с другом), чтобы она могла работать в большом диапазоне частот (для разных видов деятельности).Based on the foregoing, it becomes clear that in the development of laser technology in medicine and / or cosmetology, it is required to create either a separate laser device intended for each cosmetic and / or therapeutic treatment of biological tissue, that is, for each type of therapeutic measure, or the creation of a sufficiently large and complex installation of multipurpose action, which will contain several active elements (which will be in a very complex technical interaction with each other) so that it can work in a large frequency range (for different types of activity).
Недостатками первого варианта устройств является то, что они работают только в определенном узком диапазоне длин волн и предназначены только для реализации какого-то одного способа обработки ткани, а устройства второго варианта требуют большого времени (более 35 минут) прогрева и имеют большие габариты, вес и энергопотребление (до 1700 Вт.), а также очень сложны в изготовлении, а значит стоимость их достаточно велика.The disadvantages of the first version of the devices are that they work only in a certain narrow wavelength range and are intended only for the implementation of one method of tissue processing, and the devices of the second version require a long time (more than 35 minutes) to warm up and have large dimensions, weight and power consumption (up to 1700 W.), and are also very difficult to manufacture, which means that their cost is quite high.
Таким образом, существует потребность в мощном, очень компактном и легком устройстве, которое могло бы уместиться в руке оператора, экономичным и простым в изготовлении, а значит надежном и, при этом, такое устройство являлось бы многофункциональным с возможностью выбора спектра излучения.Thus, there is a need for a powerful, very compact and lightweight device that can fit in the operator's hand, economical and easy to manufacture, and therefore reliable and, at the same time, such a device would be multifunctional with a choice of radiation spectrum.
Изобретение относится к лазерной технике в медицине и косметологии, в частности для проведения лазерных лечебных мероприятий, а также в обработке материалов и представляет собой многоцелевое лазерное устройство.The invention relates to laser technology in medicine and cosmetology, in particular for laser treatment, as well as in the processing of materials and is a multipurpose laser device.
Известен Nd:YAG - лазер с преобразованием во вторую гармонику, модель QuadroStar 532 компании «Asclepion Laser Technologies GmbH», которая работает на длине волны 532 нм. Лазер содержит сложную оптическую часть и требует довольно серьезного технического обслуживания. Длина волны 532 нм не является оптимальной для определенных видов медицинского и косметологического воздействия на кожу человека, поглощение меланином выше, чем для излучения 578 нм, поэтому следует ожидать меньшего эффекта, в виду большого риска повреждения кожи и образования ее рубцовой деформации.Known Nd: YAG - laser with conversion to the second harmonic, model QuadroStar 532 company "Asclepion Laser Technologies GmbH", which operates at a wavelength of 532 nm. The laser contains a complex optical part and requires quite serious maintenance. The wavelength of 532 nm is not optimal for certain types of medical and cosmetological effects on human skin, absorption by melanin is higher than for 578 nm radiation, therefore, a lesser effect should be expected, in view of the high risk of skin damage and the formation of scar deformities.
Известны импульсные лазеры, такие как лазеры на красителях с ламповой накачкой, например, модели ScleroPlus и Vbeam фирмы Candelac длиной волны излучения 585-590 нм, которая использует мощную импульсную дуговую лампу возбуждающую жидкий краситель. Такие системы имеют большие массогабаритные параметры и высокое энергопотребление, кроме того, краситель является органическим, токсичным веществом, а растворитель огнеопасен, что повышает требования безопасности при эксплуатации прибора. Требуется регулярная замена красителя, и, следовательно, эксплуатация лазера обходится довольно дорого. Блоки питания лазеров на красителях работают с высоковольтными напряжениями (от 1,5 до 20 киловольт);Pulsed lasers are known, such as lamp pumped dye lasers, for example the ScleroPlus and Vbeam models from Candelac with a wavelength of 585-590 nm, which uses a powerful pulsed arc lamp to excite liquid dye. Such systems have large weight and size parameters and high energy consumption, in addition, the dye is an organic, toxic substance, and the solvent is flammable, which increases the safety requirements for the operation of the device. Regular replacement of the dye is required, and therefore, the operation of the laser is quite expensive. Dye laser power supplies operate with high voltage (from 1.5 to 20 kilovolts);
Известна твердотельная лазерная установка с диодной накачкой для лечения сосудистых образований кожи и подкожной клетчатки (патент №2644690, A61N 5/00), содержащая лазер, работающий в желто-зеленом диапазоне длин волн, источник питания, излучатель с системой накачки, систему управления и оптоволоконную систему транспортировки лазерного излучения, при этом установка дополнительно содержит преобразователи излучения в инфракрасную область спектра (1150-1250 нм), генератор второй гармоники или генератор суммарной частоты для преобразования излучения в желто-зеленую область спектра на нелинейных кристаллах и генератор синусоидальных напряжений, при этом излучатель выполнен в виде твердотельного лазера с накачкой полупроводниковым диодом, состоящим из неодимсодержащего активного элемента, полупрозрачного зеркала и размещенного между ними акустооптического затвора, подключенного к генератору синусоидальных напряжений. Недостатками данного устройства является то, что данная установка работает только в желто-зеленом диапазоне длин волн и предназначена только для реализации способа прецизионной селективной лазерной фотодеструкции сосудистых образований кожи и подкожной клетчатки, что лазер требует большого времени (более 35 минут) прогрева и имеет большие габариты, вес и энергопотребление до 1700 Вт.Known solid-state laser device with diode pumping for the treatment of vascular formations of the skin and subcutaneous tissue (patent No. 2644690, A61N 5/00), containing a laser operating in the yellow-green wavelength range, power source, emitter with a pumping system, control system and fiber optic a system for transporting laser radiation, while the installation additionally contains converters of radiation into the infrared region of the spectrum (1150-1250 nm), a second harmonic generator or a sum frequency generator for converting radiation into the yellow-green region of the spectrum on nonlinear crystals and a generator of sinusoidal voltages, while the emitter made in the form of a solid-state laser pumped with a semiconductor diode, consisting of a neodymium-containing active element, a semitransparent mirror and an acousto-optic shutter placed between them, connected to a generator of sinusoidal voltages. The disadvantages of this device are that this device operates only in the yellow-green wavelength range and is intended only for the implementation of the method of precision selective laser photodestruction of vascular formations of the skin and subcutaneous tissue, which requires a long time (more than 35 minutes) for the laser to warm up and has large dimensions. , weight and power consumption up to 1700 W.
Наиболее близким известным решением является твердотельный коаксиальный лазер «УНИТРОН» (патент на полезную модель №8171), содержащий однородный или многокомпонентный лазерный стержень. Зеркала резонатора выполнены на торцах кристалла в виде многогранников полного внутреннего отражения, газоразрядную камеру с анодом и катодом, отражатель и систему охлаждения, причем активный элемент впаян в электроды газоразрядной цилиндрической камеры. Которая окружена отражающим слоем и является лампой накачки. Данная полезная модель относится к области твердотельной лазерной техники, конкретнее к компактным твердотельный излучателям и объединяет в единой конструкции активный элемент, зеркала резонатора, лампу накачки и отражатель.The closest known solution is a solid-state coaxial laser "UNITRON" (patent for utility model No. 8171), containing a homogeneous or multicomponent laser rod. The resonator mirrors are made at the ends of the crystal in the form of polyhedrons of total internal reflection, a gas-discharge chamber with an anode and a cathode, a reflector and a cooling system, the active element being soldered into the electrodes of the gas-discharge cylindrical chamber. Which is surrounded by a reflective layer and is a pump lamp. This utility model relates to the field of solid-state laser technology, more specifically to compact solid-state emitters and combines an active element, cavity mirrors, a pump lamp and a reflector in a single structure.
К недостаткам данного устройства можно отнести тот факт, что мощность применяемого в данной полезной модели непрерывного излучения относительно невысока и не превышает 30 мВт/см2, в то время как импульсные лазеры обладают большой мощностью в импульсе (до 107 Вт и выше) при чрезвычайно малой длительности импульса и, вследствие этого, малой средней мощностью за период. Импульсное лазерное излучение характеризуется большей биостимулирующей эффективностью, чем непрерывное. Также для изготовления многогранников, использующихся в качестве зеркал резонатора, требуется дополнительная механическая обработка высокого качества, точности и сложности. Также в конструкции не предусмотрено активное охлаждение активного элемента жидкостью, что не позволяет ей работать в импульсно-периодических режимах с энергией достаточной для обеспечения эффективных термических процессов (абляции, деструкции и т.п.) проходящих в биологических тканях. Конструкция не подразумевает замены активного элемента, значит она может работать только в одном диапазоне частот что полностью исключает многофункциональность данного устройства.The disadvantages of this device include the fact that the power applied in this Utility Model the continuous radiation is relatively low and does not exceed 30 mW / cm 2, whereas pulsed lasers have a high power per pulse (up to 10 7 W or higher) at extremely short pulse duration and, as a result, low average power per period. Pulsed laser radiation is characterized by a higher biostimulating efficiency than continuous one. Also, for the manufacture of polyhedrons used as resonator mirrors, additional machining of high quality, accuracy and complexity is required. Also, the design does not provide for active cooling of the active element with a liquid, which does not allow it to operate in pulse-periodic modes with sufficient energy to ensure effective thermal processes (ablation, destruction, etc.) taking place in biological tissues. The design does not imply the replacement of the active element, which means that it can operate only in one frequency range, which completely excludes the multifunctionality of this device.
Отличительными характеристиками заявленного устройства являются: - введение конструктивной особенности, которая состоит из двух отверстий одного диаметра (соответствующего диаметру активного элемента), расположенных на разных сторонах фланцев и закрепленных в них муфтах с кольцами, которые снабжены закрепляющими винтами. При необходимости данные винты можно немного ослаблять и, посредством этого, свободно извлекать и заменять активные элементы устройства, что позволяет расширить функциональные возможности данного устройства и сделать его многофункциональным;Distinctive characteristics of the claimed device are: - the introduction of a design feature, which consists of two holes of the same diameter (corresponding to the diameter of the active element), located on different sides of the flanges and fastened in them couplings with rings, which are equipped with fixing screws. If necessary, these screws can be slightly loosened and, thereby, freely remove and replace the active elements of the device, which makes it possible to expand the functionality of this device and make it multifunctional;
- предусмотрено активное охлаждение сразу нескольких элементов устройства одновременно, а именно, активного элемента, лампы накачки и отражателя, что обеспечивает возможность работы устройства длительное времени на частоте до 10 Гц. Одновременно, единый охлаждающий контур для всех элементов способствует уменьшению массогабаритных параметров;- provides for active cooling of several elements of the device at the same time, namely, the active element, the pump lamp and the reflector, which makes it possible to operate the device for a long time at a frequency of up to 10 Hz. At the same time, a single cooling circuit for all elements contributes to a decrease in weight and dimensions;
- торцы активного элемента одновременно являются и зеркалами резонатора - это достигается нанесением диэлектрического напыления, что позволяет уменьшить длину излучателя до длины активного элемента и устранить необходимость юстировки резонатора.- the ends of the active element are at the same time the mirrors of the resonator - this is achieved by applying dielectric sputtering, which makes it possible to reduce the length of the emitter to the length of the active element and eliminate the need to align the resonator.
При разработке лазерных излучателей для медицины, дерматологии и косметологии необходимо учитывать, что лазер должен обладать минимально возможными массогабаритными параметрами высокой эффективностью и высокой надежностью.When developing laser emitters for medicine, dermatology and cosmetology, it is necessary to take into account that the laser should have the minimum possible weight and size parameters, high efficiency and high reliability.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей установки, за счет возможности смены активного элемента без юстировки и замены зеркал резонатора. В качестве активного элемента могут использоваться кристаллы и стекла допированные различными активаторами, что позволяет использовать данную конструкцию для генерации лазерного излучения разной длины волны, а также создание компактного и универсального устройства, в частности, позволяющего встраивать источник в медицинскую манипулу.The aim of the invention is to expand the functionality of the installation, due to the possibility of changing the active element without aligning and replacing the resonator mirrors. Crystals and glasses doped with various activators can be used as an active element, which makes it possible to use this design to generate laser radiation of different wavelengths, as well as to create a compact and versatile device, in particular, allowing the source to be embedded in a medical handpiece.
Данное изобретение решает задачу создания многофункционального, не юстируемого, компактного, импульсного твердотельного лазера со стабильными характеристиками. Сущность изобретения заключается в том, что твердотельный лазер, содержит активный элемент, резонатор, источник оптической накачки, центрирующие пластины и систему активного жидкостного охлаждения.This invention solves the problem of creating a multifunctional, non-adjustable, compact, pulsed solid-state laser with stable characteristics. The essence of the invention lies in the fact that a solid-state laser contains an active element, a resonator, an optical pumping source, centering plates and an active liquid cooling system.
Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства с уменьшением массогабаритных характеристик, а также увеличение выходной мощности и эффективности лазера, что означает, улучшение эксплуатационных возможностей.The objective of the present invention is to expand the functionality of the device with a decrease in weight and size characteristics, as well as to increase the output power and laser efficiency, which means improved operational capabilities.
Таким образом, технический результат, получаемый при осуществлении описываемого изобретения, состоит в упрощении конструкции прибора и расширении функциональных возможностей за счет универсальной конструкции устройства, которая позволяет свободно и быстро менять активные элементы для каждого определенного воздействия, требующего своего диапазона длины волны, а также в уменьшении массогабаритных параметров путем создания единого активного контура охлаждения и нанесением диэлектрического напыления на торцы активного элемента, что позволяет ему выполнять функцию зеркал резонатора. Все эти факторы способствуют существенному повышению эффективности устройства, повышению удобства эксплуатации и его высокой надежности.Thus, the technical result obtained in the implementation of the described invention consists in simplifying the design of the device and expanding the functionality due to the universal design of the device, which allows you to freely and quickly change the active elements for each specific effect that requires its own wavelength range, as well as to reduce mass and size parameters by creating a single active cooling circuit and applying dielectric sputtering to the ends of the active element, which allows it to perform the function of resonator mirrors. All these factors contribute to a significant increase in the efficiency of the device, increase the ease of use and its high reliability.
Это достигается тем, что компактный твердотельный лазерный источник, содержащий центрирующие пластины, отражатель с эллиптической отражающей поверхностью, лампу накачки и твердотельный активный элемент цилиндрической формы, за счет своей универсальной конструкции, а именно, введения конструктивной особенности, которая состоит из двух отверстий одного диаметра (соответствующего диаметру активного элемента), расположенных на разных сторонах фланцев и закрепленных в них муфтах с кольцами, которые снабжены закрепляющими винтами, что способствует свободному извлечению и замене активных элементов устройства, что позволяет расширить функциональные возможности данного устройства и сделать его многофункциональным, с введением единого активного охлаждения сразу для нескольких элементов устройства одновременно, а именно, активного элемента, лампы накачки и отражателя, что обеспечивает возможность работы устройства длительное времени на частоте до 10 Гц. и уменьшению массогабаритных параметров за счет нанесения на торцы активного элемента диэлектрического напыления, что позволяет им выполнять функцию зеркал резонатора, а, следовательно, позволяет уменьшить габариты излучателя до размеров активного элемента и устранить необходимость юстировки резонатора, но при этом, введение в устройство центрирующих пластин, которые ориентируют и скрепляют фланцы для обеспечения позиционирования активного элемента по заданной оптической оси и позволяет при необходимости производить дополнительную юстировку активного элемента относительно выносных элементов лазера (линз, телескопов и др. насадок).This is achieved by the fact that a compact solid-state laser source containing centering plates, a reflector with an elliptical reflecting surface, a pumping lamp and a cylindrical solid-state active element, due to its universal design, namely, the introduction of a design feature that consists of two holes of the same diameter ( corresponding to the diameter of the active element), located on different sides of the flanges and the couplings with rings fixed in them, which are equipped with fixing screws, which contributes to the free removal and replacement of active elements of the device, which makes it possible to expand the functionality of this device and make it multifunctional, with the introduction of a single active cooling at once for several elements of the device simultaneously, namely, the active element, the pump lamp and the reflector, which makes it possible to operate the device for a long time at a frequency of up to 10 Hz. and a decrease in weight and size parameters due to the deposition of dielectric sputtering on the ends of the active element, which allows them to perform the function of resonator mirrors, and, therefore, makes it possible to reduce the dimensions of the emitter to the size of the active element and eliminate the need to align the resonator, but at the same time, the introduction of centering plates into the device, which orient and fasten the flanges to ensure the positioning of the active element along a given optical axis and allows, if necessary, to perform additional adjustment of the active element relative to the laser outboard elements (lenses, telescopes, and other attachments).
Заявленное устройство поясняется рис. 1, на котором изображена конструкция устройства, а именно вид данного устройства в разрезе, и рис. 2, на котором представлено схематическое изображение работы всей системы.The claimed device is illustrated in Fig. 1, which shows the structure of the device, namely, a sectional view of this device, and Fig. 2, which shows a schematic representation of the operation of the entire system.
1 - электроды лампы накачки, 2 - активный элемент, 3 - фланец, 4 -отражатель, 5 - центрирующие пластины, 6 - муфта крепления активного элемента, 7 - винты, 8 - канал подачи жидкости, 9 - канал вывода жидкости; 12 - резиновое кольцо (прокладка, уплотнение)1 - pump lamp electrodes, 2 - active element, 3 - flange, 4 - reflector, 5 - centering plates, 6 - active element attachment sleeve, 7 - screws, 8 - liquid supply channel, 9 - liquid outlet channel; 12 - rubber ring (gasket, seal)
10 - портативный излучатель, 11 - гибкий шланг, 12 - система электрического питания лампы-накачки, 13 - часть системы охлаждения, состоящая из насоса, расширительного бака и радиатора, 14 - лазерное излучение10 - portable emitter, 11 - flexible hose, 12 - power supply system for the pumping lamp, 13 - part of the cooling system, consisting of a pump, expansion tank and radiator, 14 - laser radiation
Данное устройство работает следующим образом:This device works as follows:
Лампа накачки (1) служит для создания инверсной населенности в активном элементе (2). Активный элемент крепится в отверстиях фланца (3) и необходим для генерации лазерного излучения. Герметизация и крепление активного элемента производится съемными муфтами (6) и резиновыми кольцами уплотнения (12) с закрепляющими винтами (7), которые либо жестко фиксируют активный элемент в устройстве, либо освобождают его для замены. Таким образом, для расширения функциональности можно использовать различные активные элементы с подходящими геометрическими параметрами.The pump lamp (1) is used to create an inverse population in the active element (2). The active element is fixed in the holes of the flange (3) and is required to generate laser radiation. The active element is sealed and fastened by removable couplings (6) and rubber sealing rings (12) with fixing screws (7), which either firmly fix the active element in the device or release it for replacement. Thus, to expand the functionality, you can use various active elements with suitable geometric parameters.
Отражатель (4) и фланцы (3) образуют замкнутую полость, через которую циркулирует охлаждающая жидкость, подающаяся насосом (13) по длинным, тонким, гибким шлангам (11) через входной канал подачи жидкости (8) и отводится через выводной канал (9) по шлангу (11) до радиатора (13) и дальше по замкнутому кругу. Таким образом, производя быстрое охлаждение одновременно: активного элемента, лампы накачки и отражателя, что обеспечивает возможность работы устройства длительного времени на частоте до 10 Гц.The reflector (4) and the flanges (3) form a closed cavity through which the coolant circulates, supplied by the pump (13) through long, thin, flexible hoses (11) through the inlet fluid supply channel (8) and discharged through the outlet channel (9) along the hose (11) to the radiator (13) and further in a closed circle. Thus, by making rapid cooling at the same time: the active element, the pump lamp and the reflector, which makes it possible to operate the device for a long time at a frequency of up to 10 Hz.
На торцы активного элемента нанесены диэлектрические зеркала резонатора, что позволяет уменьшить габариты излучателя и устранить необходимость юстировки резонатора.Dielectric mirrors of the resonator are applied to the ends of the active element, which makes it possible to reduce the dimensions of the emitter and eliminate the need for alignment of the resonator.
Данное устройство позволяет устранить юстировку резонатора в принципе, но при необходимости, имеется возможность юстировки активного элемента относительно выносных элементов лазера (линз, телескопов и др. насадок) за счет центрирующих пластин (5), фиксирующихся при помощи винтов, которые ориентируют и скрепляют фланцы (3), что обеспечивает позиционирование активного элемента по заданной оптической оси.This device makes it possible to eliminate the alignment of the resonator in principle, but if necessary, it is possible to align the active element relative to the remote laser elements (lenses, telescopes, and other attachments) due to centering plates (5) fixed with screws that orient and fasten the flanges ( 3), which ensures the positioning of the active element along a given optical axis.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention of features that distinguish it from the prototype makes it possible to consider it as corresponding to the "novelty" condition.
Таким образом, описываемое изобретение представляет собой универсальный, компактный, простой и надежный, многофункциональный прибор, который позволяет эффективно реализовывать различные методы воздействия лазерным излучением на биологические объекты.Thus, the described invention is a universal, compact, simple and reliable, multifunctional device that allows you to effectively implement various methods of exposure to laser radiation on biological objects.
Устройство по настоящему изобретению являются эффективным, производительным, экономичным и безопасным для использования в медицине и косметологии, а также в обработке материалов.The devices of the present invention are efficient, productive, economical and safe for use in medicine and cosmetology, as well as in the processing of materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128007A RU2750840C1 (en) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128007A RU2750840C1 (en) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2750840C1 true RU2750840C1 (en) | 2021-07-05 |
Family
ID=76755865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020128007A RU2750840C1 (en) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2750840C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU8171U1 (en) * | 1997-11-28 | 1998-10-16 | Валерий Геннадиевич Полушкин | SOLID COAXIAL LASER "UNITRON" |
| RU2553329C2 (en) * | 2013-02-13 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Плазмоника" | Device for realisation of transmyocardial laser revascularisation |
-
2020
- 2020-08-20 RU RU2020128007A patent/RU2750840C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU8171U1 (en) * | 1997-11-28 | 1998-10-16 | Валерий Геннадиевич Полушкин | SOLID COAXIAL LASER "UNITRON" |
| RU2553329C2 (en) * | 2013-02-13 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Плазмоника" | Device for realisation of transmyocardial laser revascularisation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6273883B1 (en) | Alexandrite laser system for treatment of dermatological specimens | |
| US5871479A (en) | Alexandrite laser system for hair removal and method therefor | |
| US5843072A (en) | Method for treatment of unwanted veins and device therefor | |
| ES2444141T3 (en) | A laser system for skin treatment | |
| US20050063197A1 (en) | System and method utilizing guided fluorescence for high intensity applications | |
| EP1365699A2 (en) | Apparatus and method for photocosmetic and photodermatological treatment | |
| WO2002080800A1 (en) | Twin light laser | |
| EP3023074B1 (en) | Laser system for skin treatment | |
| US9539440B2 (en) | Fluorescent handpiece | |
| RU2750840C1 (en) | Compact solid-state laser source for cosmetic and therapeutic treatment of biological tissues | |
| KR20190054668A (en) | Three Wavelength Laser Generation Equipment | |
| CN112438799B (en) | Tip for multibeam tissue treatment | |
| RU2644690C1 (en) | Diode-pumped solid-state laser device for treatment of vascular formations of the skin and subcutaneous tissue | |
| Alster et al. | Dermatologic lasers: three decades of progress. | |
| Arsad | The Journey of Laser in Dermatology | |
| Piccolo et al. | Type of Lasers Used in This Study | |
| Ee | Laser and Light-Tissue Interactions | |
| Rohde et al. | Longitudinally diode pumped, Q-switched Nd: YLF laser with intra-cavity frequency doubling for medical applications | |
| Belov et al. | Solid-state laser with fiber-optic output for transmyocardial laser-induced revascularization | |
| KR20030068392A (en) | Method and apparatus for superficial skin heat treatment | |
| AU2002306584A1 (en) | Apparatus and method for photocosmetic and photodermatological treatment | |
| AU2006201454A1 (en) | Apparatus and method for treatment of skin |