Conas sruth droim ar ais i dé-óid a chosc i bhfeistí leictreonacha leighis?

一, Meicníocht fhisiciúil na rioscaí reatha agus leighis droim ar ais
Tá sruth droim ar ais dé-óid comhdhéanta go príomha de thrí chuid:

Idirleathadh iompróra mionlaigh: Faoi chlaonadh droim ar ais, cruthaíonn leictreoin i réigiún an chineáil P agus poill sa réigiún cineáil N-sruth beag faoi ghníomhaíocht réimse leictrigh, agus tá baint easpónantúil ag a mhéid leis an teocht.
Sceitheadh ​​​​dromchla srutha: saobhadh réimse leictrigh áitiúil de bharr lochtanna pacáistithe nó éillithe dromchla, rud a fhágann nach bhfuil cosáin sceite idéalach.
Miondealú droim ar ais: Nuair a sháraíonn an voltas droim ar ais an luach criticiúil, méadaíonn na hiompróirí muirir go géar trí iolrú avalanche nó éifeacht tollánaithe Zener, rud a fhágann damáiste buan don fheiste.
Tá an dochar a bhaineann le sruth droim ar ais suntasach go háirithe i dtrealamh leighis:

Monatóir ECG: D’fhéadfadh cur isteach minicíochta cumhachta a thabhairt isteach sa sruth droim ar ais, rud a chumhdaíonn an comhartha electrocardiogram fíor
Córas MRI: D'fhéadfadh sruth droim ar ais i dtimpeallacht láidir réimse mhaighnéadaigh a bheith ina chúis le scaoileadh stua, rud a chuirfeadh sábháilteacht othar i mbaol
Feistí in-ionchlannaithe: Is féidir le micrea-sruth srutha aimpéar cur isteach ar chomharthaí spreagtha néaracha, rud a chuireann isteach ar éifeachtacht na cóireála
2, Croíchaighdeáin maidir le dé-óidí grád leighis a roghnú
Mar fhreagra ar riachtanais ard-iontaofachta trealaimh leighis, ba cheart go leanfadh roghnú dé-óid na prionsabail seo a leanas:

1. Leas iomlán a bhaint ábhar agus struchtúrach
Dé-óid aisghabhála ultra-tapa (FRD): ag baint úsáide as teicneolaíocht idirleata dópáilte ór nó platanam, laghdaítear an t-am aisghabhála droim ar ais go 20-50ns, atá oiriúnach do threalamh leighis cuisle ard-minicíochta (amhail ionstraimí diagnóiseacha ultrafhuaime)
Diode Bacainn Schottky (SBD): Trí úsáid a bhaint as saintréithe an chomhéadain leathsheoltóra miotail, sroicheann sé titim voltais tosaigh ultra- 0.1-0.3V, laghdaítear caillteanas teasa, agus tá sé oiriúnach go háirithe d’fheistí leighis iniompartha
Dé-óid choigeartaithe ardvoltais: glacann sé struchtúr idirleata ilchiseal chun an voltas miondealaithe droim ar ais a mhéadú go dtí na mílte volta, ag comhlíonadh riachtanais feidhmchláir ardvoltais amhail gineadóirí ga-X.
2. Rialú paraiméadar eochair
Sruth sceite droim ar ais (IR): Éilíonn feistí grád leighis IR Níos lú ná nó cothrom le 1 μ A ag 125 céim, atá 10 n-uaire níos airde ná an caighdeán tionsclaíoch
Friotaíocht theirmeach (R θ JA): Laghdaítear an fhriotaíocht theirmeach go 2 chéim / W trí phróiseas nascáil gearrthóg copair, ag cinntiú nach sáraíonn an teocht acomhal 150 céim ag teocht chomhthimpeallach 40 céim
Friotaíocht radaíochta: Maidir le dé-óid i dtrealamh radaiteiripe, ní mór dóibh tástáil radaíochta gáma-gha 100kGy a phasáil
3, Cleachtas Innealtóireachta ar Dhíchur Reatha Droim ar Ais
1. Dearadh cosanta leibhéal ciorcaid
Cosaint comhthreomhar droim ar ais: Ceangail dé-óidí aisghabhála tapa go comhthreomhar ag an dá cheann den dé-óid chumhachta chun cainéal seoltaí déthreo a fhoirmiú. Mar shampla, i ndífhibrileoirí, úsáidtear meascán de 1N4148 agus UF4007 chun an voltas spíc droim ar ais a shochtadh ó 200V go dtí laistigh de 50V.
Líonra ionsúcháin RC: I gcás feidhmeanna lasc ardmhinicíochta, tá toilleoir ceirmeach 0.1 μ F agus friotóir scannán carbóin 10 Ω ceangailte go comhthreomhar trasna an dé-óid chun muirir aisghabhála droim ar ais a ionsú go héifeachtach. Léiríonn sonraí tomhaiste meaisín haema-scagdhealaithe áirithe go laghdaíonn an scéim seo an buaicsruth droim ar ais ó 1.2A go 0.3A.
Ciorcad clamp gníomhach: ag baint úsáide as meascán de MOSFET agus dé-óid Zener, stiúrann sé go gníomhach nuair a sháraíonn an voltas droim ar ais an tairseach sábháilteachta. I dtaca le séadairí so-ionchlannaithe, cuireann an teicneolaíocht seo teorainn leis an sruth droim ar ais go dtí faoi bhun 10nA, ag comhlíonadh an chaighdeáin sábháilteachta leighis IEC 60601-1.
2. Próiseas agus nuálaíocht pacáistithe
Teicneolaíocht pasivation gloine: Trí chiseal pasivation SiO ₂ a fhoirmiú ar dhromchla an acomhal PN, laghdaítear an sruth sceite dromchla go 0.01 NA/mm ². Tar éis an teicneolaíocht seo a ghlacadh i gcóras íomháithe CCD endoscóp áirithe, laghdaíodh an torann íomhá faoi 3dB.
Réiteach pacáistithe ceirmeacha: Ag baint úsáide as tsubstráit ceirmeach Al ₂ O Ⅲ agus táthú eutectic stáin óir, méadaítear an comhéifeacht leathnú teirmeach comhoiriúnaithe go 95%, agus fanann na paraiméadair cobhsaí laistigh den raon teochta -40 céim go+85 céim .
Struchtúr comhtháite 3D: dé-óidí, braiteoirí teochta, agus feistí cosanta ESD a chomhtháthú ar an tsubstráit sileacain chéanna chun fíor-mhonatóireacht ama agus cúiteamh dinimiciúil a bhaint amach. I tóireadóirí ultrafhuaime iniompartha, laghdaíonn an scéim seo raon luaineachta an tsrutha droim ar ais ó ± 15% go ± 3%.
4, Cásanna iarratais tipiciúla i dtrealamh leighis
1. Monatóireacht ard-chruinneas ar chomharthaí ríthábhachtacha
I monatóir ilpharaiméadair, úsáidtear an t-eagar dé-óid srutha sceite ultra-íseal BAS70-04 chun:

Input impedance:>10G Ω
Laofacht reatha:<50fA
Common mode rejection ratio:>120dB
D'éirigh leis an scéim seo earráid éadála comhartha electrocardiogram a laghdú ó ± 5% go ± 0.2%, ag freastal ar riachtanais chaighdeán AAMI EC11.
2. Córas fuinnimh máinliachta íosta ionrach
I sceana leictreacha ardmhinicíochta, úsáidtear an teaglaim comhthreomhar de FRD agus dé-óid cairbíde sileacain (SiC) chun:

Am athshlánaithe droim ar ais:<15ns
Titim dearfach voltais: 0.7V (@ 10A)
Cumas seasaimh reatha borrtha: 100A (10ms)
Feabhsaíonn an dearadh seo cruinneas gearrtha fíocháin 40% agus laghdaítear trasnaíocht leictreamaighnéadach (EMI) faoi 20dB.
3. Caidéal insulin iniompartha
Baineann dé-óid Schottky sraith BAT54 atá pacáistithe i SOT-23 amach:

Imleabhar: 2.1 × 2.4 × 0.9mm ³
Sruth sceite droim ar ais: 0.1 μ A (@ 25 céim)
Am tosaithe:<1ns
Leathnaíonn an réiteach seo saol ceallraí na feiste go 7 lá agus an earráid seachadta drugaí á rialú laistigh de ± 1%.