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一只JG-503型手腕激光治疗仪,鼻腔照射头不工作了,没有红激光输出。主机显示屏的状态显示正常,分析是鼻腔照射头中的红激光二极管损坏了,拆开照射头检修一下。见下面图片,在鼻腔照射模式(模式2)下,照射头没有红激光输出:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109113687_9082_1807987_3.jpg[/img]取下导线插头,拆开照射头。用万用表测量了导线,没有断线。是激光管有问题:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109116933_7008_1807987_3.jpg[/img]微距图片,照射头由两只贴片NPN型三极管(1AM)和电阻、电容构成的驱动电路及激光二极管组成:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109118300_8562_1807987_3.jpg[/img]电路板背面:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109124244_8991_1807987_3.jpg[/img]根据PCB上元件分布,绘出照射头电路图如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109122326_8874_1807987_3.png[/img]照射头电路工作原理:这是一个恒流驱动电路。R1是驱动激光管内发射管LD的三极管Q2偏置电阻,激光管内光电二极管PD和取样电阻R3以及三极管Q1构成Q2基极电流控制电路。当激光管的LD电流变大后,激光输出强度增加,光电二极管PD电流增加,取样电阻R3压降提高,Q1集电极电流增加,流入Q2基极电流减少,Q2集电极电流下降即流过激光管LD电流降低,达到恒流控制的效果。反之亦然。电路中C是滤波电容,防止线路感应的浪涌损坏激光管。下面是在TB新购的激光二极管,型号RLD650005,650nm红光,额定功率5mW,装在防静电屏蔽袋中:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109128271_7059_1807987_3.jpg[/img]该激光二极管主要参数如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109125085_2589_1807987_3.jpg[/img]从参数表中得知,激光二极管中的发射管LD反向电压2V,光电二极管PD的反向电压30V,工作温度-10~40℃,是比较娇气的。激光二极管对静电敏感,要求在储运、组装、使用中有防静电措施。使用时要求适配稳定的驱动电路及良好散热,高电压、大电流、电浪涌都有可能使其损坏。照射头的电路板太小,不及一根手指宽,用小焊接工作台的夹子夹住进行更换焊接(电烙铁外壳应接地,防止感应电损坏激光管):[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109130677_4081_1807987_3.jpg[/img]更换新激光二极管后,先通电试一下,亮了![img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109127206_3230_1807987_3.jpg[/img]装还原,鼻腔照射头工作正常:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211020109133102_2895_1807987_3.jpg[/img]维修后语:手腕激光治疗仪配的鼻腔照射头,引线有点像耳机线,比较娇气,使用中要注意轻拿轻放。常见的故障有电线折断、激光二极管损坏,稍有电工知识的人都能维修。激光二极管发射出的激光有可能对人眼造成伤害,严禁照射人眼、严禁直视其发光端面,不能透过镜片直视激光,也不要透过反射镜观察激光。平时要放置妥当,不要让小孩子玩耍。
激光是二十世纪六十年代出现的一种新型光源——激光器发出的光。激光一词的本意是受激辐射放大的光。1960年美国休斯研究实验室的梅曼制成了第一台红宝石激光器,1961年9月中国科学院长春光学精密机械研究所制成了我国第一台激光器。此后,在激光器的研制、激光技术的应用以及激光理论方面都取得了巨大进展,并带动了一些新型学科的发展,如全息光学、傅立叶光学、非线性光学、光化学等,激光还与当今的重点产业——信息产业密切相关。与激光有关的诺贝尔物理学奖获得者有:1964年,美国汤斯、原苏联巴索夫和普洛霍罗夫因在激光理论上的贡献而获奖。1981年美国肖洛因发展激光光谱学及对激光应用作出的贡献、美国布隆伯根因开拓与激光密切相关的非线性光学共同获奖。1997年美国朱棣文、科恩和飞利浦因首创用激光束将原子冷却到极低温度的方法共同获奖。 激光原理一.物质与光相互作用的规律光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611202115_32995_1634962_3.gif[/img]微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为=△E/h(h为普朗克常量)。1. 受激吸收(简称吸收)处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。2. 自发辐射粒子受到激发而进入的高能态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,既使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级(E2)向低能级(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率 =(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611202116_32996_1634962_3.gif[/img]3. 受激辐射、激光1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。可以设想,如果大量原子处在高能级E2上,当有一个频率 =(E2-E1)/h的光子入射,从而激励E2上的原子产生受激辐射,得到两个特征完全相同的光子,这两个光子再激励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可得到四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。二.粒子数反转爱因斯坦1917提出受激辐射,激光器却在1960年问世,相隔43年,为什么?主要原因是,普通光源中粒子产生受激辐射的概率极小。当频率一定的光射入工作物质时,受激辐射和受激吸收两过程同时存在,受激辐射使光子数增加,受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡态时,粒子在各能级上的分布,遵循平衡态下粒子的统计分布律。按统计分布规律,处在较低能级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。这样光穿过工作物质时,光的能量只会减弱不会加强。要想使受激辐射占优势,必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种分布正好与平衡态时的粒子分布相反,称为粒子数反转分布,简称粒子数反转。如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件。理论研究表明,任何工作物质,在适当的激励条件下,可在粒子体系的特定高低能级间实现粒子数反转。
1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么? 测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c = 299792458m/s 和大气折射系数 n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的测距仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。2.被测物体平面必须与光线垂直么? 通常精密测距需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测距仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。3.若被测物体平面为漫反射是否可以? 通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。4.超声波测距精度比较低,现在很少使用。