Термоэлектрический чиллер средней мощности для медицинских лазерных систем

Nd:YAG лазер является на сегодняшний день наиболее широко используемым в медицине твердотельным лазером. Он имеет широкий спектр применения в различных отраслях хирургии. Существенными преимуществами его являются простота и компактность конструкции, и высокая мощность излучения. Эффективность Nd:YAG лазера выше, чем эффективность аргонового лазера. Предпочтительная сфера хирургического применения Nd:YAG лазера — это объёмная и глубокая коагуляция.

Nd:YAG лазеры работают как в импульсном, так и непрерывном режиме и дают среднюю выходную мощность до 1000 Вт. В лазерах с непрерывной накачкой также может быть модулирована добротность. При этом возможна более высокая частота повторения импульсов, до уровня МГц, в отличие от Nd:YAG лазеров в импульсном режиме, у которых достижимая частота повторения импульсов почти на три порядка ниже, а КПД не более 3%. Для достижения КПД накачки 10-15% применяется накачка для активного лазерного перехода лампами дугового разряда с инертным газом (например, криптон или ксенон). Цилиндрический стержень из материала YAG располагается в общем фокусе, а лампы дугового разряда — в двух других фокусах. С помощью такого устройства можно обеспечить высокий КПД накачки. Система охлаждения реализуется путем циркуляции дистиллированной воды вокруг стержня и ламп.

При электрической мощности на входе, равной 2000-3000 Вт, 30-35% мощности трансформируется в тепло, которое необходимо надёжно и качественно абсорбировать и отводить. Очень важно при этом в охлаждающем контуре не допускать всплесков и падения температуры теплоносителя, что крайне негативно может влиять на работу модуляторов добротности.

Разработанный в ООО НПО Кристалл чиллер CFC-750-TE-AIC обладает рядом преимуществ для решения задачи отвода тепла твердотельного медицинского лазера:

• Мощность охлаждения до 750 Вт;
• Точность поддержания температуры теплоносителя до 0,10 ⁰С;
• Плавная регулировка оборотов двигателя жидкостного насоса, что позволяет регулировать объёмную подачу жидкостного теплоносителя от 4 до 24 л/мин и напор жидкостного теплоносителя от 0,1 до 1,9 Бар.

Александр Корякин