专利名称：显微外科激光微束仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，或是涉及一种医学和生物学领域的分析器械。
目前实验物理学和实验生物学所依赖的办法，是先分离或变更次级系统，然后研究整个已变系统的行为。如果兴趣在细胞功能，就需要排除大小以微米计的细胞内的实体，显微外科用通常的白炽灯配合适当的光学元件，其组成的装置又重又大，由于光学选择，强度的损失也是惊人的。迄今，显微外科关于生物细胞结构的认识主要来自于电子显微镜，电子显微镜具有很高的空间分辩能力，它已广泛用于医学和生物界，它的分辩能力可达到1.0nm(10)，但是电子显微镜成像时生物样品需经脱水、切片、染色和固定等，在制备过程中引起的部分结构解体和环境变化，样品已非原样，光学显微镜可以观测活的生物样品，但是它的空间分辩能力较低，按照瑞利判据，光学显微镜的分辩极限为ε=0.61λ/A，其中λ为入射波长，A为光学显微镜的数值孔径，显然分辩率极限和入射光波长成正比，光学显微镜的分辩极限为200.0μm，不能用于观测大小以微米计的细胞和亚细胞结构。另外，对于运动迅速的细胞无法进行光学处理，对生物样品吸收的光辐照剂量无法进行有效的控制，并且白炽灯配合适当的光学元件还带来了仪器的色象差，严重地影响了对目标生物样品的光处理和观测。
本实用新型的发明目的是提供一种具有高空间分辨率，能使细胞不受损害，具有单色性-即清除色象差的显微外科激光微束仪。
实现在本实用新型的发明目的的解决方案如下，包括固体激光器(Nd:YAG)，该激光器与激光电源联接，再与激光器控制面板联接，激光器中的调Q晶体与调Q电路联接，关键是激光器头部经光路正对-45°1064nm全反532nm全透膜片，长焦距透镜和全反射膜片，全反射膜片光路上再设有显微镜，在全透膜片的反射光路上设有一光吸收筒，激光器头部设有冷却循环装置。本实用新型中所涉及的电路，如激光电源，电源的控制电路，调Q电路以及控制面板均为现有的电路技术。
本实用新型由于使用激光器，并且使用短脉冲，脉冲长度≤10ns，所以能用其微光束辐照运动迅速的细胞。由于入射光波长为532nm，所以空间分能力高。可以观测元素分布、在显微外科激光微束仪显微镜部分中，入射激光的吸收可以作为一种探测手段，样品中每一点的吸收可以由组成元素的吸收系数计算出来，一种元素的吸收系数在光子能量低于或高于吸收区时差别很大，由于显微镜观测的只是原物的亮度差别，如果我们观测低于或高于吸收区的显微镜像，就能得到一特种元素的差别，我们可以利用不同元素收截面有很大的差别这一点来增强生物细胞的不同组成部分之间的差别。由于脉冲亮度极小，可以避免生物细胞的辐射损伤。对比白炽灯的情况，激光微束仪可对生物样品吸收的光辐照剂量进行有效控制，同时由于白炽灯包括很多波长，而激光的特色之一是相干性和单色性。因此使用特定波长的光在显微外科方面，可以将激光结果和其它波长的光的结果相互比较，并带来了单色性好处，消除了仪器的色象差，避免色像差带来的的严重影响。
以下结合附图详细给出实用新型的结构。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的实施例的结构示意图。
请参
图1和图2，本实用新型的实施例的结构如下，包括固体激光器(Nd:YAG)，该激光器头部分采用平凸型非稳腔，具体结构是从光路上连续排布φ30的1064nm全反射膜片1，它的曲率半径为1米，KDP调Q晶体2并与调Q电路11连接，布儒斯特角片3、可变孔径小孔光阑4、φ5×80mm的Nd3+:YAG棒5、φ30的在1064nm反射率是50％的输出膜片5、KTP倍频晶体7和设于激电棒5一侧的φ6×80mm的脉冲氙灯，其中所述的调Q电路为退压式晶体开关电路。激光器产生的激光经光路进入45°1064nm的全反532nm全透膜片8、焦距2m的φ30长焦透镜9和φ30的532nm的全反射膜片10，最后进入设于全反射膜片10的反射光路上的显微镜，全透膜片8的反射光路上设有光吸收筒13。
上面所述的显微镜的结构顺序为，包括可变孔径光阑14,6500以下可见光波段全反的二向色反射膜片15，目镜16、直径为50μm的限制介质孔17、6500以下可见光波段透过率是0.03％的负向场透镜膜片18和物镜19，在二向色反射膜片15的反射光路上设有国产的TDJ6型内调焦望远镜，这样微束仪聚焦输出的激光光斑直径在1μm-2μm范围内可调，可以通过改变可变孔径光阑的孔径来进行输出激光光斑直径。
上述的现在技术的激光电源和控制面板直接与激光器连接，为进一步提高本实用新型的效果，对光辐照剂量进行有效控制，激光电源分别与两并联电容和转换开关连接，转换开关可开启和关闭两继电器J1和J2。这样可以进行重复照射和选定输出的激光光斑能量密度级在0.01J/mm2-20J/mm2和0.01J/mm2-64J/mm2双剂量范围内可调，可根据需要选择重复频率，如1-10次/秒或手动单次，如重复辐照未染色细胞的核，能使细胞受到不可逆的伤害，能有效地用激光给细胞去核，甚至不排出细胞核的情况下也可以。
所述的激光器的激光棒5两侧设有冷却徨装置，该装置包括压缩机20，散热器21和制冷器22，制冷器22接激光器，另经水泵23再经激光电源水压保护端口24接激光器。
权利要求1.一种显微外科激光微束仪，包括固体激光器(Nd:YAG)，该激光器与激光电源联接再与激光器控制面板联接，激光器中的调Q晶体与调Q电路联接，其特征是激光器头部经光路正对一45°1064nm全反532nm全透膜片，长焦距透镜和全反射膜，全反射膜片光路上再设有显微镜，在全透膜片的反射光路上设有一吸光筒，激光器头部设有冷却循环装置。
2.按权利要求1所述的微束仪，其特征在于所述的激光器头部分采用平凸型非稳腔，具体结构是从光路上连续排布φ30的1064nm全反射膜片、KDP调Q晶体并与调Q电路连接、布儒斯特角片、可变孔径小孔光阑、φ5×80mm的Nd3+:YAG棒、φ30的在1064nm反射率是50％的输出膜片，KTP倍频晶体和设于激光棒一侧的φ6×80mm的脉冲氙灯。
3.按权利要求1所述的微束仪，其特征在于所述的显微镜的结构顺序包括可变孔径光阑、6500以下可见光波段全反的二向色反射膜片、目镜、直径为50μm的限制介质孔、6500以下可见光波段透过率是0.03％的负向场透镜膜片和物镜，在二向色反射膜片的反射光路上设有国产的TDJ6型内调焦望远镜。
4.按权利要求1所述的微束仪，其特征在于激光电源分别与两并联电容和转换开关连接，转换开关可开启和关闭两继电器J1和J2。
5.按权利要求1所述的微束仪，其特征在于所述的激光棒的两侧设有冷却循环装置，该装置包括压缩机、散热器和制冷器，制冷器接激光器，另经水泵再经激光电源的水压保护端口接激光器。
专利摘要一种显微外科激光微束仪,包括固体激光器(Nd:YAG),该激光器与激光电源联接再与激光器控制面板联接,激光器中的调Q晶体与调Q电路联接,激光器头部经光路正对一45°1064nm全反532nm全透膜片,长焦距透境和全反射膜,全反射膜片光路上再设有显微境,在全透膜片的反射光路上设有一吸光筒,激光器头部设有冷却装置。本实用新型结构体积小,具有高空间分辨率能使细胞不受损伤,具有单色性,可消除色象差,并具输出能量可调。
文档编号A61B19/00GK2350006SQ98251839
公开日1999年11月24日 申请日期1998年12月18日 优先权日1998年12月18日
发明者赵珂 申请人:赵珂