专利名称：具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体激光治疗装置，尤其涉及一种具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置，属于医用激光设备技术领域。
背景技术：
高功率半导体激光广泛应用于各种医疗和美容实践中，尤其是通过对皮肤表面的辐射，穿透皮肤，对皮下组织进行作用和治疗。具体的应用包括:半导体激光脱毛、嫩肤、血管病变治疗、关节疼痛治疗等激光疗法。为了保证足够好的治疗效果，技术上常采用较高的激光器功率，较大的激光辐射功率密度，这样就有可能对皮肤表面造成一定的灼伤。因此，为了防止激光治疗过程中造成皮肤灼伤，高功率半导体激光治疗装置一般需要和皮肤冷却装置结合使用。传统的半导体激光治疗装置普遍不具有皮肤冷却的功能，需要与独立的皮肤冷却装置配合使用。例如，在美容或治疗结束后，采用冰袋冷敷、冷辊、半导体制冷片与金属接触冷敷、蓝宝石接触冷却、冷却喷雾、冷风机等对皮肤进行冷却。现有技术中也存在少量可以对皮肤进行冷却的半导体激光治疗装置。例如，授权公告号为CN2910259Y的中国实用新型专利中公开的激光治疗机缓解疼痛冷却装置，通过将半导体制冷器配装在各种激光治疗机上，再利用鼓风机将其产生的冷气导送到患者被激光治疗的皮肤表面，以减少疼痛。该激光治疗机缓解疼痛冷却装置可以独立使用，也可以被安装于激光治疗机内，与激光治疗机整合为一体。该激光治疗机缓解疼痛冷却装置，是非接触式的皮肤冷却装置，结构复杂，成本较高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置。为了达到上述目的，本实用新型采用下述的技术方案:一种具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置，包括设置于半导体激光器热沉上方的导光锥金属套壳和用于与皮肤接触的圆头玻璃腔；其中，所述导光锥金属套壳中设置有导光锥，所述导光锥的出射端突出于所述导光锥金属套壳的顶部；所述圆头玻璃腔的开口一侧设置在所述导光锥金属套壳露出所述导光锥的一端；并且，所述导光锥金属套壳上部设置有供冷却液进出所述圆头玻璃腔的第一冷却液入口和第一冷却液出口，所述第一冷却液入口、所述第一冷却液出口和所述圆头玻璃腔构成用于冷却皮肤的冷却液回路。其中较优地，所述半导体激光器热沉上设置有第二冷却液入口和第二冷却液出口 ；在所述半导体激光器热沉的内部，设置有贯通所述第二冷却液入口和第二冷却液出口的冷却液通道；并且，所述半导体激光器热沉的上部设置有两个分别与所述冷却液通道贯通的分流孔，所述导光锥金属套壳的下部设置有两个分别与所述第一冷却液入口和所述第一冷却液出口贯通的引流孔；两个所述分流孔与两个所述引流孔分别对齐，并且在所述分流孔与所述引流孔之间分别用O型圈密封。其中较优地，所述半导体激光器热沉固定在所述导光锥金属套壳的下部，并且，所述导光锥金属套壳和所述半导体激光器热沉作为一个整体灌封在一个塑料壳体内，所述圆头玻璃腔露出所述塑料壳体的外部。其中较优地，所述半导体激光器热沉的上部封装有半导体激光器阵列，所述半导体激光器阵列的出光面与所述导光锥的入射端耦合。其中较优地，所述导光锥金属套壳内部加工有与所述导光锥尺寸匹配的中空结构，所述导光锥与所述导光锥金属套壳密封成一整体。其中较优地，所述导光锥的入射端的尺寸大于出射端的尺寸。其中较优地，在所述导光锥的入射端和出射端，以及所述圆头玻璃腔的内外侧蒸镀激光增透膜。其中较优地，所述圆头玻璃腔是一个下部为圆筒形，上部为半球形的空心壳体。其中较优地，所述圆头玻璃腔的内部高度略大于所述导光锥露出所述导光锥金属套壳的高度。其中较优地，所述圆头玻璃腔与所述导光锥金属套壳之间通过O型圈固定，并在接合部用胶水进一步密封紧固。本实用新型提供的具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置，通过在半导体激光器上方设置的冷却液回路，在其治疗过程中可以对皮肤进行接触式的同步冷却；并且通过半导体激光器热沉和导光锥金属套壳中的分流结构，实现了冷却液对半导体激光器阵列和对患者皮肤的同步冷却，从而将激光治疗装置和皮肤冷却装置集成在一起。
图1为本实用新型所提供的半导体激光治疗装置的正视示意图；图2为图1的A-A剖视示意图；图3为图1中圆头玻璃腔的结构示意图；图4为图3所示圆头玻璃腔的仰视示意图；图5为图1中导光锥金属套壳的结构示意图；图6为图5所不导光锥金属套壳的仰视不意图；图7为图1中半导体激光器热沉的结构示意图；图8为图7所示半导体激光器热沉的仰视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容进行详细说明。结合图1和图2所示的A-A剖视图可知，本实用新型所提供的具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置(以下，简称半导体激光治疗装置)，包括用于与皮肤接触的圆头玻璃腔3、导光锥金属套壳4和半导体激光器热沉6三部分。其中，导光锥金属套壳4中设置有导光锥I。导光锥I具有入射端IA和出射端1B，其中入射端IA的尺寸大于出射端IB的尺寸，可以有效提高激光在单位面积上的能量密度，提高治疗效果。在导光锥金属套壳4内部加工有与导光锥I尺寸匹配的中空结构，用于夹持固定导光锥I。该导光锥I夹持在导光锥金属套壳4的内部，并与导光锥金属套壳4通过胶水密封成一个整体。该导光锥I的出射端IB突出于导光锥金属套壳4的顶部(见图5)。结合图2、图3和图4可知，圆头玻璃腔3是一个下部为圆筒形，上部为半球形的空心壳体。将该圆头玻璃腔3的圆筒形的开口一侧设置在导光锥金属套壳4上露出导光锥I的一端，即设置在导光锥I的出射端IB的上方。圆头玻璃腔3与导光锥金属套壳4之间通过O型圈固定，并在接合部用胶水进一步密封紧固。为了防止使用过程中导光锥I对圆头玻璃腔3的磕碰损坏，圆头玻璃腔3与导光锥I之间可以留有一定的间隙，即，可以使圆头玻璃腔3的内部高度略大于导光锥I露出导光锥金属套壳4的高度。结合图2、图5和图6可知，在导光锥金属套壳4上部开设有冷却液入口 41和冷却液出口 42，在导光锥金属套壳4的内部设置有分别与冷却液入口 41和冷却液出口 42连通的通道，具体见图2中设置于导光锥金属套壳4中的两条竖直通道。在该半导体激光治疗装置使用过程中，冷却液2从冷却液入口 41进入圆头玻璃腔3，并在充满圆头玻璃腔3后，从冷却液出口 42流出圆头玻璃腔3，从而在圆头玻璃腔3、导光锥金属套壳4和导光锥I之间形成一个由冷却液入口 41、冷却液出口 42和圆头玻璃腔3构成的冷却液回路。通过将圆头玻璃腔3的圆头部分按压在皮肤上，形成皮肤接触点9，圆头玻璃腔3中的冷却液2对皮肤进行冷却，从而达到在激光辐射治疗同时有效冷却皮肤的目的。结合图1、图2、图7和图8可知，半导体激光器热沉6设置在导光锥金属套壳4的下方，在半导体激光器热沉6的上端封装有半导体激光器阵列5，半导体激光器阵列5的正极12和负极13分别设置于半导体激光器热沉6的两侧，半导体激光器阵列5的出光面与导光锥I的入射端IB耦合。通过将半导体激光器热沉6设置在导光锥金属套壳4的下方，并且，将导光锥金属套壳4和半导体激光器热沉6作为一个整体灌封在一个塑料壳体内，并将圆头玻璃腔3露出塑料壳体的外部，制得一个完整的具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置。该塑料外壳可以避免低温冷却时产生的凝露渗透到激光器上，产生不必要的损伤。结合图2、图7和图8可知，在半导体激光器热沉6的下部开设有冷却液入口 70和冷却液出口 80 ;在半导体激光器热沉6的内部，设置有贯通冷却液入口 70和冷却液出口 80的冷却液通道。该冷却液通道的形状见图2中半导体激光器热沉6内部的竖直的冷却液进水通道7和冷却液出水通道8，以及连接冷却液进水通道7和冷却液出水通道8的水平通道。当冷却液流经该水平通道时，可以带走半导体激光器阵列5产生的热量。如图2所示，在导光锥金属套壳4和半导体激光器热沉6之间设置有冷却液分流处10和11，用于将冷却液通道中的部分冷却液分流出来，用于皮肤冷却。结合图2、图5至图8可知，在半导体激光器热沉6的上部设置有两个分别与冷却液通道贯通的分流孔60，在导光锥金属套壳4的下部设置两个分别与冷却液入口 41和冷却液出口 42贯通的引流孔40 ;两个分流孔60与两个引流孔40分别对齐，并且在分流孔60与引流孔40之间分别用O型圈密封。从而，在该半导体激光治疗装置内部，形成一条从冷却液通道分流出的用于皮肤冷却的冷却液回路。在该冷却液回路中，导光锥金属套壳4充当了冷却液的分流器，冷却液2经过导光锥金属套壳4中的一条通道，从冷却液入口 41进入圆头玻璃腔3，并从冷却液出口 42流出圆头玻璃腔3，进入导光锥金属套壳4中的另一条通道，并最终回到半导体激光器热沉6内的冷却液通道中。[0035]在该半导体激光治疗装置中，为了达到较好的冷却效果，冷却液的温度建议保持在O度 15度之间。该冷却液可以通过专业冷水机获得，如通过小型氟利昂制冷机或者半导体制冷的冷水机制得，该冷却液的温度可控。最简单常见的冷却液是水，当然，为了防止冷却液对半导体激光器热沉的电离腐蚀，也可以使用其它类型的冷却液。在实际应用中，导光锥I的出射端IB和圆头玻璃腔3之间充满冷却液，这种冷却液具有一定的折射率匹配功能，相对于通过空气界面而言，一定程度上减少了激光传输过程中的损失。而为了进一步提高激光的传输效率，可以选择性地在导光锥I的入射端1A、出射端1B，以及圆头玻璃腔3的圆头内外侧蒸镀激光增透膜。综上所述，该半导体激光治疗装置，通过在半导体激光治疗设备中设置用于冷却皮肤的冷却液回路，可以将皮肤冷却装置和激光治疗装置集成为一体。具体来说，在该半导体激光治疗装置中，通过在半导体激光器上方设置的冷却液回路，在其治疗过程中可以对皮肤进行接触式的同步冷却，而通过半导体激光器热沉和导光锥金属套壳中的分流结构，实现了冷却液对半导体激光器阵列和对患者皮肤的同步冷却，从而将激光治疗装置和皮肤冷却装置集成在一起。这种将激光器冷却和皮肤冷却简单地集成在一起的结构，有效解决了传统半导体激光治疗装置和皮肤冷却装置集成使用时，结构设计上的矛盾，做到了简单有效、体积小巧、生产成本极其低廉，具有良好的新颖性和实用性，在市场中具有明显的经济效益。以上是对本实用新型所提供的具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置的详细介绍，对本领域的技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置，其特征在于包括设置于半导体激光器热沉上方的导光锥金属套壳和用于与皮肤接触的圆头玻璃腔； 其中，所述导光锥金属套壳中设置有导光锥，所述导光锥的出射端突出于所述导光锥金属套壳的顶部；所述圆头玻璃腔的开口 一侧设置在所述导光锥金属套壳露出所述导光锥的一端；并且，所述导光锥金属套壳上部设置有供冷却液进出所述圆头玻璃腔的第一冷却液入口和第一冷却液出口，所述第一冷却液入口、所述第一冷却液出口和所述圆头玻璃腔构成用于冷却皮肤的冷却液回路。
2.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述半导体激光器热沉上设置有第二冷却液入口和第二冷却液出口 ；在所述半导体激光器热沉的内部，设置有贯通所述第二冷却液入口和第二冷却液出口的冷却液通道；并且，所述半导体激光器热沉的上部设置有两个分别与所述冷却液通道贯通的分流孔，所述导光锥金属套壳的下部设置有两个分别与所述第一冷却液入口和所述第一冷却液出口贯通的引流孔；两个所述分流孔与两个所述引流孔分别对齐，并且在所述分流孔与所述引流孔之间分别用O型圈密封。
3.如权利要求2所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述半导体激光器热沉固定在所述导光锥金属套壳的下部，并且，所述导光锥金属套壳和所述半导体激光器热沉作为一个整体灌封在一个塑料壳体内，所述圆头玻璃腔露出所述塑料壳体的外部。
4.如权利要求2所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述半导体激光器热沉的上部封装有半导体激光器阵列，所述半导体激光器阵列的出光面与所述导光锥的入射端耦合。
5.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述导光锥金属套壳内部加工有与所述导光锥尺寸匹配的中空结构，所述导光锥与所述导光锥金属套壳密封成一整体。
6.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述导光锥的入射端的尺寸大于出射端的尺寸。
7.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 在所述导光锥的入射端和出射端，以及所述圆头玻璃腔的内外侧蒸镀激光增透膜。
8.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述圆头玻璃腔是一个下部为圆筒形，上部为半球形的空心壳体。
9.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述圆头玻璃腔的内部高度略大于所述导光锥露出所述导光锥金属套壳的高度。
10.如权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征在于: 所述圆头玻璃腔与所述导光锥金属套壳之间通过O型圈固定，并在接合部用胶水进一步密封紧固。
专利摘要本实用新型公开了一种具有皮肤冷却功能的半导体激光治疗装置，包括设置于半导体激光器热沉上方的导光锥金属套壳和用于与皮肤接触的圆头玻璃腔，其中，导光锥金属套壳中设置有导光锥，导光锥的出射端突出于导光锥金属套壳的顶部；圆头玻璃腔的开口一侧设置在导光锥金属套壳露出导光锥的一端；并且，导光锥金属套壳上部设置有供冷却液进出圆头玻璃腔的第一冷却液入口和第一冷却液出口，第一冷却液入口、第一冷却液出口和圆头玻璃腔构成用于冷却皮肤的冷却液回路。该半导体激光治疗装置，通过在半导体激光治疗设备中设置用于冷却皮肤的冷却液回路，将皮肤冷却功能和激光治疗功能集成为一体，结构简单、成本低廉。
文档编号A61N5/067GK203060609SQ20122073102
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者李阳, 李德龙 申请人:北京瑞通科悦科技有限公司