专利名称：激光听诊器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗诊断装置，具体而言是一种以激光作为信号的载波的听诊器。
听诊器是广泛应用的一种诊断装置，现有的医用听诊器是利用空气作为传播媒介，即人体体表的振动通过膜片的振动，导致空气中形成振动波而被得知振动的情况，由于人体的这种体表振动一般在0．1uw左右，没有放大功能，诊断不准确，同时杂音或摩擦音同时被收听，也影响对心音或其它信号的收听。
本发明的发明目的是公开一种收听效果好、噪音小、寿命长的激光听诊器。
实现本发明的发明目的的技术解决方案如下包括一壳体，在壳体与人体接触的一面设有一倒T形的硅胶通光量调制片，通光量调制片的垂直面的两边的壳体壁面分别设有激光发射器和硅光电二极管，硅光电二极管的输出端经导线接耳机。本发明的工作原理是在听诊器置于人体表面时，倒T形的硅胶通光量调制片的横面接近或接触人体，人体表面的振动带动倒T形的硅胶通光量调制片垂直面上下随之振动，由于垂直面上有可透光和不可透光的部分，振动的振幅大，则通过的激光光量多，产生的电信号则强。
本发明的效果相当明显，首先是调制片的结构保证以激光为信号载体，则消除了杂音，同时调制片不存在横向运动，消除了摩擦声带来的干扰声，其二是光电信号的转换相当精确，获取的人体信号准确，减少了诊断的不确定性，其三是光电信号自身的功率较高，可达到0．1mw，较之现有听诊器的0．1uw心音信号在能量上提高了近千倍。
下面结合附图详细给出本发明的最佳实施例。
图1为本发明的最佳实施例的结构剖视图。
图2为图1中的硅胶光通量调制片的左视图。
请参阅图1和图2。本发明的最佳实施例的结构如下包括壳体1，在壳体1与人体接触的一面设有一倒T形的硅胶通光量调制片2，通光量调制片2的两边的壳体1壁面上分别设有激光发射器4和硅光电二极管5，硅光电二极管5的输出端经导线接耳机7；在壳体1的另一端面设有端头盖6，以起到定位导线和使耳机7的位移不致牵动硅光电二极管5的作用。上述的硅胶通光量调制片2的结构是在一平面上一体设有一垂直面，垂直面上有透光和不透光的部分，透光和不透光部分的界面应与激光发射器4和硅光电二极管5的中心轴线重合。所述的激光发射器4最好使用GaAs二极管，原因是硅光电二极管的峰值响应波长是0．8-0．9微米，这对GaAs二极管激光器输出波长是最好的探测器。其能量转换效率达30％，通过硅光电二极管5，可以得到功率量级为0．1mw的调制光电流，这比现有的医用听诊器直接利用功率量级为0．1uw的心音信号在能量上提高了近千倍。
为使结构更为可靠，在壳体1的两端面内侧分别设压环3和固定片8，分别固定调制片2和定位导线。
体表与硅胶通光量调制片的横向摩擦并不能引起硅胶通光量调制片的纵向振动来调制硅光电二极管的入射光通量。因此，本发明消除了横向摩擦对收听效果的影响。
入射光为调制的光信号，则硅光电二极管的光电流和负载电阻上的信号电压亦随调制频率变化。为检测心音高频成分，本发明必须高频率响应。影响频率响应的主要因素是(1)光生载流子在P+区的扩散时间τp；(2)在势垒区的漂移时间τd；(3)结电容和负载电阻决定的电路时间常数τc。因此，载流子的总渡越时间τ为，τ=τp+τd+τc，式(τp+τd)一般在10-15秒量级，故决定硅光电二极管频率响应的主要因素是τc，结电容很小约10pf，负载电阻为耳机电阻约102Ω，则τc为10-9秒量级，相当于109HZ频率响应。因此，除了可以取代现有的医用听诊器进行临床诊断外，还可以对心音信号中的高频成分所反映的生理病理意义进行研究。
另外，对于硅光电二极管，光电流强度与入射光强在很大的动态范围内成线性关系，因此硅光电二极管不易损伤，这也保证了本发明的长使用寿命。
由于处于强信号条件下，因此本发明工作在散粒噪声限制In为10-8安培量级。热噪声不再重要，可予忽略。根据硅光电二极管30％的能量转换效率和光电流与入射光强在强大的动态范围内成线性关系，经计算，本发明的最小可分辨辐射能通量为10-7w，它对应10-6m的体表微振动。计算过程如下。
Is硅光电二极管平均信号光电流
Ps硅光电二极管平均入射信号光光功率e电子电荷为1．6×10-19库仑η硅光电二极管能量转换效率h普朗克常数为6．63×10-34焦耳·秒γ硅光电二极管入射信号光频率c光速为36×108米／秒λ硅光电二极管入射信号光光波长In硅光电二极管散粒噪声限制DGaAs二极管激光器照射截面直径dy硅胶通光量调制片纵向振动位移Is(eη／hγ)Psγc／λ本发明中，η=30％，λ=8×10-7m，In=7．2×10-8A，D=4×10-3m。
当Ps=0．5×10-3W时，Is=10-4A。
则当Is=10-7A＞In=7．2×10-8A时，Ps=0．5×10-6W。
dy很小，则π×(D／2)2×10-3=O(D)×dy，所以，dy=O(10-6)m。
权利要求
1.一种激光听诊器，包括壳体(1)，其特征在于在壳体(1)与人体接触的一面设有一倒T形的硅胶通光量调制片(2)，通光量调制片(2)的两边的壳体(1)的壁面上分别设有激光发射器(4)和硅光电二极管(5)，硅光电二极管(5)的输出端经导线接耳机(7)。
2.按权利要求1所述的激光听诊器，其特征在于壳体(1)的另一端面设有端头盖(6)，以起到定位导线和使耳机(7)的位移不致牵动硅光电二极管的作用。
3.按权利要求1或2所述的激光听诊器，其特征在于上述的通光量调制片(2)的结构是在一平面上一体设有一垂直面，垂直面上有透光和不透光部份，透光和不透光部分的界面应与激光发射器(4)和硅光电二极管(5)的中心轴线重合。
4.按权利要求1所述的激光听诊器，其特征在于所述的激光发射器(4)最好是GaAs二极管。
5.按权利要求1所述的激光听诊器，其特征在于在壳体(1)的两端面内侧分别设压环(3)和固定片(8)。
全文摘要
一种激光听诊器,包括壳体1,在壳体1与人体接触的一面设有一倒T形的硅胶通光量调制片2,通光量调制片2的两边的壳体1的壁面上分别设有激光发射器4和硅光电二极管5,硅光电二极管5的输出端经导线接耳机7。本发明结构简单,完全改变了现有听诊器的传统信号产生载体、收听效果好、消除了多种噪声的产生,信号精确。
文档编号A61B7/00GK1283435SQ00124820
公开日2001年2月14日 申请日期2000年9月18日 优先权日2000年9月18日
发明者赵珂 申请人:赵珂