יישום מודול תרמואלקטרי במכשירי פוטו-רג'נבינציה

 השימוש במודול תרמואלקטרי (הידוע גם כמודולי קירור תרמואלקטריים, TEC, או Thermoelectric Cooler) במכשיר להצערת עור פוטון נועד בעיקר להשגת פונקציית הקירור, על מנת לשפר את הנוחות והבטיחות במהלך תהליך הטיפול. להלן הסבר מפורט על מודולי הקירור התרמואלקטריים, מודולים תרמואלקטריים, TECs, מודולי פלטייה במכשיר להצערת עור פוטון:

1. עקרון עבודה

המודול התרמואלקטרי מבוסס על אפקט פלטייה: כאשר זרם ישר עובר דרך זוג תרמואלקטרי המורכב מחומרים מוליכים למחצה מסוג N וסוג P, קצה אחד סופג חום (הקצה הקר) והקצה השני משחרר חום (הקצה החם). במכשיר פוטוני לחידוש עור:

הקצה הקר קרוב לעור או לגביש מנחה האור, המשמש לקירור

הקצה החם מחובר לגוף הקירור (כגון מאוורר או מערכת קירור מים), כדי לפרוק חום

2. פונקציות עיקריות במכשיר הפוטון להצערת עור הגנה על העור

אור פועם אינטנסיבי (IPL) או קרינת לייזר מייצרים חום, אשר עלול לגרום לכוויות או אי נוחות. משטח הקירור יכול להוריד במהירות את טמפרטורת העור ולהפחית את הסיכון לנזק תרמי.

שיפור הנוחות

תחושת הקירור יכולה להקל משמעותית על הכאב או תחושת הצריבה במהלך הטיפול, ולשפר את חוויית המשתמש.

שיפור היעילות

לאחר קירור האפידרמיס, האנרגיה יכולה להיות מרוכזת יותר ברקמת המטרה (כגון זקיקי שיער, תאי פיגמנט), ובכך לשפר את יעילות הפעולה הפוטותרמית הסלקטיבית.

למנוע פיגמנטציה

בקרת טמפרטורה יעילה יכולה להפחית את הסיכון להיפרפיגמנטציה פוסט-דלקתית (PIH) לאחר ניתוח, במיוחד עבור אנשים עם גווני עור כהים יותר.

3. שיטות תצורה נפוצות

קירור מגע: משטח הקירור, ישירות או דרך חלון אופטי ספיר/סיליקון, בא במגע עם העור.

קירור ללא מגע: בשילוב עם אוויר קר או סיוע ג'ל, אך קירור מוליכים למחצה נותר מקור הקירור העיקרי

מודול תרמואלקטרי רב-שלבי TEC: ציוד מתקדם עשוי להשתמש במספר משטחי קירור כדי להשיג טמפרטורות נמוכות יותר (כגון 0-5 ℃)

4. אמצעי זהירות

צריכת חשמל ופיזור חום: מודול פלטייר ומודול TEC דורשים זרם גדול, והקצה החם חייב להיות בעל פיזור חום יעיל; אחרת, יעילות הקירור תרד בחדות או אף תגרום נזק למכשיר.

בעיית מי עיבוי: אם טמפרטורת פני השטח נמוכה מנקודת הטל, עלולים להיווצר מי עיבוי, ונדרש טיפול איטום/בידוד.

אורך חיים ואמינות: מיתוג תכוף או סביבות טמפרטורה גבוהות יקצרו את תוחלת החיים של מודול ה-TEC. מומלץ להשתמש ברכיבים ברמה תעשייתית.

מפרט TES1-17710T125

טמפרטורת הצד החם היא 30 מעלות צלזיוס,

מקסימום: 10.5 אמפר

מקסימום: 20.9 וולט

Qmax：124 וואט

ACR: 1.62 ±10% Ω

דלתא T מקסימלי: > 65 מעלות צלזיוס

גודל: תחתון 84×34 מ"מ, עליון: 80x23 מ"מ, גובה: 2.9 מ"מ

חור מרכזי: 60x19 מ"מ

צלחת קרמית: 96%Al2O3

אטום: אטום על ידי 703 RTV (צבע לבן)

כבל: חוט 18 AWG עמיד בפני טמפרטורה של 80 ℃.

אורך כבל: 100 מ"מ, רצועת חוט ופח עם הלחמת BiSn, 10 מ"מ

חומר תרמואלקטרי: ביסמוט טלוריד