[实用新型]一种开闭环结合的光能校准系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及开闭环结合的光能校准系统。

背景技术

医用激光和非相干光源设备，光源(或经光传输系统传输后)的能量即为临床照射剂量，因此对其准确度、稳定度、复现性均有较高要求。因此，GB9706.20和GB7247均明确要求，此类设备须配有能量检测装置，确保输出能量准确，方可用于患者治疗。

目前，主要有两种实现形式实现输出能量准确，第一种为能量控制(一般为放电电压、电流和脉冲序列的控制)依然采用开环设计，在进行能量设定之后，进行多次试出光，以进行多次能量测量，人工或自动调整设定参数，逐次逼近设定值，当误差值小至可接受范围的时候，锁定参数，开始治疗。

第二种为采用高速传感器，在能量输出的同时，实时进行能量的积分检测，当能量总值达到设定值时，终止输出。如果能量总值过高，则提前终止输出(或提前降低功率)，如果能量总值过低，则进行反向操作。

两种方法的利弊在于：能量控制方式的优点是结构简单，稳定可靠，可使用热电堆或者焦热电传感器，对波长和环境不敏感，测量准确度可与专业计量工具媲美。能量控制方式的缺点是操作复杂，每进行一次参数调整，须重新进行能量的测量和参数锁定，调整参数占用比实际治疗更长的时间。采用高速传感器方式的优点是：无需进行预先测量和参数锁定，操作简单，能量反馈系统完全在后台工作。采用高速传感器方式的缺点是：必须采用高速的光电反应式传感器，对波长、环境等因素敏感，且易损坏。而且，由于响应速度和环境光影响的原因，对于短脉冲激光、低功率光源和开放式光源无能为力。

实用新型内容

本实用新型中，通过分析光源和热电堆探测器的光电及电光转换过程，建立较为精确的数学模型，提供一种开闭环结合的光能校准系统，该校准系统通过开环和闭环两种条件下的传递函数分析，在能量控制方式的基础上可大大提高参数整定的速度。

本实用新型所采用的技术方案是一种开闭环结合的光能校准系统，光能量探测器对出光手柄输出的能量进行测量,光能量探测器的输出信号经过信号处理模块处理后输出到控制系统，所述的控制系统根据测量的结果控制驱动电源，其特征在于：还包括标准能量计，所述的标准能量计测量所述的出光手柄输出的光能量数据输入控制系统，在所述的控制系统中，所述的光能量探测器和信号处理的输出信号与标准能量计的输出的光能量数据进行对照校准。

本实用新型中，医用激光器自带能量探测器与标准能量计的对准，二者对准时，出光手柄作为校准基准，以相同参数对二者分别出光，进行二者的对准。

另外，光手柄实际出光值与电光转换和光学传输的数学模型的对准。因为该模型仅是理想状态模型，在实际使用时需要修正。此过程也就是对模型修正的过程。模型修正后，与实际手柄相吻合，系统即可使用此模型进行开环控制。

进一步的，上述的开闭环结合的光能校准系统中：所述的光能量探测器具有热电堆能量探头，包括能量计固定座，所述的能量计固定座的一端是与出光手柄输出口配合的输入接口，所述的能量计固定座的另一端设置有一个安装热电堆能量探头的窗口。所述的热电堆能量探头采用一块能量计压片(6)压在所述的能量计固定座底部，在能量计固定座的窗口处设置有防尘窗口片。在所述的能量计固定座的侧面还设置有干簧管。

更进一步的，上述的开闭环结合的光能校准系统中：所述的标准能量计为在计量系统中可溯源至ISO基准，或国家计量基准的能量计量装置。

本实用新型中对于操作者来说，一般仅需在治疗准备环节进行一次校准，减少了治疗中不断调整的过程，提高了效率。可使用热电堆和焦热电传感器，波长适用范围广，测量准确。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构框图。

图2是本实用新型实施例一出光手柄结构图。

图3是本实用新型实施例所采用的光能量探测器结构图。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一种开闭环结合的光能校准系统：光能量探测器对出光手柄输出的能量进行测量后输出到控制系统，控制系统根据测量的结果控制驱动电源，对出光手柄输出的能量进行调整的装置。

系统自身的初始化需要外接一个标准能量计，在本系统中最好采用与自带能量探测器结构类似的热电堆/焦热电式标准能量计，标准能量计的计量结果可直接读出。初始化过程完成后，系统离开所述标准能量计独立工作。