手术无影灯原理
无影灯其实并不能“无影”,它只是减淡本影,使本影不明显。影子是光照射物体形成的。地球上各处的影子是不同的。仔细观察电灯光下的影子,还会发现影子中部特别黑暗,四周稍浅。影子中部特别黑暗的部分叫本影,四周灰暗的部分叫半影。这些现象的产生都和光的直线传播有密切关系。假如把一个柱形茶叶筒放在桌上,旁边点燃一支蜡烛,茶叶筒就会投下清晰的影子。如果在茶叶筒旁点燃两支蜡烛,就会形成两个相叠而不重合的影子。两影相叠部分完全没有光线射到,是全黑的,这就是本影;本影旁边只有一支蜡烛可照到的地方,就是半明半暗的半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛,本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现很多层次。物体在电灯光下能生成由本影和半影组成的影子,也是这个道理。很显然,发光物体的面积越大,本影就越小。如果我们在上述茶叶筒周围点上一圈蜡烛,这时本影完全消失,半影也淡得看不见了。科学家根据上述原理制成了手术用的无影灯。它将发光强度很大的灯在灯盘上排列成圆形,合成一个大面积的光源。这样,就能从不同角度把光线照射到手术台上,既保证手术视野有足够的亮度,同时又不会产生明显的本影,所以称为无影灯。
手术无影灯用来照明手术部位,以佳地观察处于切口和体腔中不同深度的小的、对比度低的物体。由于施手术者的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影,因而手术无影灯就应设计得能尽量消除阴影,并能将色彩失真降到低程度。此外,无影灯还须能长时间地持续工作,而不散发出过量的热,因为过热会使手术者不适,也会使处在外科手术区域中的组织干燥。
手术无影灯发展历史
无影灯的核心器件是照明光源,因此,根据光源的改进,无影灯大致经历了3个发展阶段。
1. 代:以白炽灯为光源的孔式无影灯。但白炽灯发光强度较低,光照不够均匀。
2. 第二代:整体反射无影灯。光源以卤钨灯为代表,这类光源与白炽灯的大区别在于,卤钨灯的玻璃外壳中充有卤族元素气体,使得灯丝工作温度更高,从而获得更为理想的亮度、色温和发光效率。
3. 第三代:LED为光源的无影灯。用于照明的LED为冷光源,是现阶段较为理想的无影灯光源。
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