描转镜，30-医疗舱室。
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本实用新型一种用于医疗舱室内空气消毒的紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，包括红外半导体激光器、紫外半导体激光器、光纤准直器、扫描转镜以及医疗舱室内空气吸收排放系统；其中红外半导体激光器包括:红外半导体激光器I选用红外半导体激光器作为激光光源，其输出功率为O?50W可调，输出波长为808nm?980nm可选，功率波动< 2% p-p，中心波长偏差< ±311111，光谱宽度< 3nm，红外激光经准直后耦合进入光纤，由光纤输出，光纤数值孔径NA = 0.22，芯径=200 μ m，长度为1.0m ;紫外半导体激光器2选用紫外半导体激光器作为激光光源，其输出功率为O?150mW可调，输出波长为375nm，功率波动< 1% p-p，中心波长偏差< ±311111，光谱宽度< 3nm，紫外激光经准直后耦合进入光纤，由光纤输出，光纤数值孔径NA = 0.22，芯径=200 μ m，长度为1.0m;光纤准直器3成圆柱形，圆面外径大小为20mm，长度为30mm，带有尾纤，与红外半导体激光或紫外半导体激光输出光纤相熔接，用于将红外半导体激光器或紫外半导体激光器产生的激光形成具有一定光斑直径大小(5_?1mm)的近似平行高斯光束输出，光束发散角< 18mrad ;通过光纤准直器3激光输出端，由于光纤可弯曲，能够将红外与紫外激光束按照任意角度进行同步扫描照射。
[0032]光纤8输入到光纤准直器12，如图2所示的光纤准直器12结构示意图，端盖I将球面透镜9固定在筒体14的一端，筒体14的另一端安装有接口管3，接口管3与筒体14之间安装有一个倾斜垫圈2，接口管3内部安装有一个内部中空的金属套圈4，金属套圈4的端面内凹形成锥形面，接口管3的外部套装有一个外套管6通过一个变径管7固定光纤8，光纤8的末端通过同轴连接件5与金属套圈4同轴固定连接；变径管7将光纤8的末端进行固定并增加其直径，便于手的操作和其它零部件的安装，变径管7通过外套管6固定在接口管3外侧，变径管7的内部为变径空腔，在接口管7内安装有一个金属套圈4，金属套圈4的内部中空作为光路的通道，通过与该通道同轴的同轴连接件5将光纤8的末端固定，使得光纤8的输出轴线与金属套圈4的轴线位于同一直线，从而将光纤8的输出光路送入到筒体14，采用在接口管3与筒体14之间安装倾斜垫圈2的方式，使得筒体14的轴线与金属套圈4的轴线之间形成夹角，激光的射入角与球面透镜的光心之间存在一定的夹角，可以使得激光发散；能够将红外与紫外激光束按照任意角度进行同步扫描照射。本系统带有空气抽吸和排放器28，在不影响医疗相关人员在舱室内停留和工作的同时，源源不断的将舱室内污染空气吸入装置(29-储气空间)处理为无菌空气再排放到舱室内。
[0033]该装置具有体积小、重量轻、可靠性强、全方位扫描速度快、电光转换效率和细菌杀灭效率高、不中断医疗工作等优点，具有广泛应用的潜力。
[0034]实施例2
[0035]如图3所示，本实用新型用于医疗舱室内空气的转镜扫描式双波段半导体激光快速灭菌系统，包括红外半导体激光器21、紫外半导体激光器22、光纤准直器23、变焦耦合透镜组24、紫外光束扫描转镜25、以及红外光束扫描转镜26 ;其中红外半导体激光器21作为红外激光光源，其输出功率为O?50W可调，输出波长为808nm?980nm可选，功率波动<2% p-p,中心波长偏差< ±311111，光谱宽度< 3nm，红外半导体激光器21产生的种子光束经准直后耦合进入光纤，然后输送到光纤准直器23，由光纤准直器输出至变焦耦合透镜组24，光纤数值孔径NA = 0.22，芯径=200 μ m，长度为1.0m ;紫外半导体激光器22作为紫外激光光源，其输出功率为O?150mW可调，输出波长为375nm，功率波动< I % p-p，中心波长偏差< ±311111，光谱宽度< 3nm，紫外半导体激光器22产生的种子光束经准直后耦合进入光纤，然后输送到光纤准直器23，由光纤准直器输出至变焦耦合透镜组24，光纤数值孔径NA=0.22,芯径=200 μ m，长度为1.0m ;光纤准直器23带有尾纤31，与红外半导体激光器21、紫外半导体激光器22的输出光纤相熔接，用于将红外半导体激光器21、紫外半导体激光器22产生的激光光束形成具有光斑直径大小约为4mm的近似平行高斯光束输出，光束的发散角< 18mrad ；变焦耦合透镜组24，其放大倍数为2至5倍，将经过光纤准直器23的输出激光进行扩束，通过改变变焦耦合透镜组24的焦距和放大倍数，将光束放大为具有一定光斑直径大小即8mm?20mm的近似平行高斯光束向自由空间输出；紫外半导体激光器2输出的紫外光束照射到紫外光束扫描转镜25，其镜面镀808nm?980nm宽带红外增透膜，用于透过红外激光；还镀有266nm?380nm宽带紫外全反膜，紫外光反射率> 99.9%，紫外光束扫描转镜25的底座通过旋转电机带动，可进行O?180°大角度的偏转；红外半导体激光器21输出红外光束照射到红外光束扫描转镜26，镜面镀808nm?980nm宽带全反膜，反射率> 99.9%，红外光束扫描转镜26的底座通过旋转电机带动，可进行O?180°大角度的偏转；红外激光束与紫外激光束按照一定角度扫描照射到舱室30 ;本系统可根据不同细菌类型的杀灭效果，利用可变焦透镜组和功率旋钮对激光光斑大小和输出功率进行调节，并使用紫外光束扫描转镜25、红外光束扫描转镜26对舱室30进行大角度高速扫描、消毒灭菌，本系统具有体积小、重量轻、可靠性强、大角度扫描速度快、电光转换效率和细菌杀灭效率高等优点，具有广泛应用的潜力。
[0036]对本实用新型的灭菌系统进行效果验证，使用大肠杆菌(ATCC 25922)作为指示病原体，使用红外激光(808nm，50W)联合紫外激光(375nm，150mW)，将12个染菌玻片平放于灭菌器皿中，水平放于距离光源Im处照射，于30s、60s、90s、120s、150s、180s共6个不同间隔时间各取出2个染菌玻片，分别投入2个盛有5mL洗脱液(I %吐温80，I %蛋白胨生理盐水)试管中，振打稀释后，取0.5mL洗脱液，作平板倾注，每个染菌玻片接种两个，放37°C培养48h作活菌计数，计算杀灭率。试验证实，采用本实用新型60s辐照即达到90%以上杀灭率，120s辐照可到达对指示菌杀灭率多99.9%杀灭效果。所需时间仅为当前最常用的的紫外荧光消毒法的十分之一。
【主权项】
1.一种紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:包括红外半导体激光器、紫外半导体激光器、光纤准直器；其中 红外半导体激光器:用于产生红外波段激光； 紫外半导体激光器:产生紫外波段激光； 光纤准直器:用于将红外半导体激光器或紫外半导体激光器产生的激光通过光纤耦合，并使親合光束形成具有一定光斑直径大小的近似平行高斯光束输出。
2.如权利要求1所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:还包括:变焦耦合透镜组:对经光纤准直器准直输出的光束进行扩束并输出；光束扫描转镜:按照一定角度旋转，反射经过变焦耦合透镜组扩束后的激光束至舱室内。
3.如权利要求1或2所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述光纤准直器成圆柱形，包括尾纤、筒体、球面透镜。
4.如权利要求1或2所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述光纤准直器包括一个筒体，筒体的一端通过端盖安装有球面透镜，另一端安装有接口管，接口管与筒体之间安装有一个倾斜垫圈，接口管内部安装有一个内部中空的金属套圈，接口管的外部套装有一个外套管通过一个变径管固定光纤，光纤的末端通过同轴连接件与金属套圈同轴固定连接。
5.如权利要求4所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述的同轴连接件与光纤连接的端面沿其轴线内凹形成锥形面。
6.如权利要求1、2或5所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述光纤准直器输出光束的发散角<18mrad。
7.如权利要求3所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述光纤准直器输出光束的发散角<18mrad。
8.如权利要求4所述紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，其特征在于:所述光纤准直器输出光束的发散角<18mrad。
【专利摘要】本实用新型提供了一种紫外-红外双波段半导体激光快速灭菌系统，包括红外半导体激光器、紫外半导体激光器、光纤准直器等，所述灭菌系统具有体积小、重量轻、可靠性强、全方位扫描速度快、电光转换效率和细菌杀灭效率高等优点，具有广泛应用的潜力。
【IPC分类】A61L9-18, A61L9-20
【公开号】CN204563042
【申请号】CN201420852367
【发明人】陈图南, 黄智蒙, 罗旭, 鲜继淑, 冯华, 张大勇, 李剑峰, 赵剑衡, 刘仓理
【申请人】中国人民解放军第三军医大学第一附属医院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月29日