無影燈的原理

無影燈其實并(bing)不能“無(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)”，它(ta)(ta)只是減(jian)淡(dan)(dan)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，使本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)不明顯(xian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是光(guang)照射物體形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。地(di)球上各處的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是不同的(de)(de)(de)(de)。仔細觀(guan)察(cha)電(dian)燈(deng)光(guang)下(xia)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，還會發現(xian)(xian)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中部(bu)(bu)特別黑(hei)暗(an)，四周稍(shao)淺。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中部(bu)(bu)特別黑(hei)暗(an)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)叫本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，四周灰暗(an)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)叫半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。這些(xie)現(xian)(xian)象的(de)(de)(de)(de)產生都和光(guang)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)線(xian)傳(chuan)播有(you)密切關系(xi)。假如(ru)把一(yi)個(ge)柱形(xing)(xing)(xing)茶葉(xie)筒(tong)放在(zai)桌上，旁邊(bian)點(dian)燃(ran)一(yi)支(zhi)(zhi)蠟燭(zhu)，茶葉(xie)筒(tong)就(jiu)會投下(xia)清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。如(ru)果在(zai)茶葉(xie)筒(tong)旁點(dian)燃(ran)兩支(zhi)(zhi)蠟燭(zhu)，就(jiu)會形(xing)(xing)(xing)成(cheng)兩個(ge)相疊(die)而不重合的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。兩影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)相疊(die)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)完全沒有(you)光(guang)線(xian)射到(dao)，是全黑(hei)的(de)(de)(de)(de)，這就(jiu)是本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)；本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)旁邊(bian)只有(you)一(yi)支(zhi)(zhi)蠟燭(zhu)可照到(dao)的(de)(de)(de)(de)地(di)方，就(jiu)是半(ban)明半(ban)暗(an)的(de)(de)(de)(de)半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。如(ru)果點(dian)燃(ran)三(san)支(zhi)(zhi)甚至(zhi)四支(zhi)(zhi)蠟燭(zhu)，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)就(jiu)會逐漸(jian)縮小，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)會出現(xian)(xian)很(hen)(hen)多層次。物體在(zai)電(dian)燈(deng)光(guang)下(xia)能生成(cheng)由本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)和半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，也是這個(ge)道理。很(hen)(hen)顯(xian)然(ran)，發光(guang)物體的(de)(de)(de)(de)面(mian)積越大，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)就(jiu)越小。如(ru)果我們在(zai)上述茶葉(xie)筒(tong)周圍(wei)點(dian)上一(yi)圈蠟燭(zhu)，這時本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)完全消失，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)也淡(dan)(dan)得看不見(jian)了。科學(xue)家根(gen)據上述原理制成(cheng)了手(shou)術用的(de)(de)(de)(de)無(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)。它(ta)(ta)將發光(guang)強度(du)(du)很(hen)(hen)大的(de)(de)(de)(de)燈(deng)在(zai)燈(deng)盤上排列成(cheng)圓(yuan)形(xing)(xing)(xing)，合成(cheng)一(yi)個(ge)大面(mian)積的(de)(de)(de)(de)光(guang)源。這樣，就(jiu)能從不同角(jiao)度(du)(du)把光(guang)線(xian)照射到(dao)手(shou)術臺上，既(ji)保證(zheng)手(shou)術視野有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)亮度(du)(du)，同時又不會產生明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，所以稱(cheng)為(wei)無(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)。

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無影燈的組成

手術(shu)無(wu)影(ying)燈(deng)一(yi)般由單個或多個燈(deng)頭組成，系定(ding)(ding)(ding)在(zai)(zai)懸臂上(shang)，能(neng)做垂直或循環移動，懸臂通常(chang)連接(jie)在(zai)(zai)固定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)結合器上(shang)，并(bing)能(neng)圍著它旋轉。無(wu)影(ying)燈(deng)采用可消(xiao)毒的(de)(de)(de)手柄(bing)或設(she)消(xiao)毒的(de)(de)(de)箍（曲軌）作靈活定(ding)(ding)(ding)位，并(bing)具有自動剎車和停(ting)止(zhi)功能(neng)以操(cao)縱其定(ding)(ding)(ding)位，在(zai)(zai)手術(shu)部(bu)位的(de)(de)(de)上(shang)面和周圍，保持相宜(yi)的(de)(de)(de)空間。無(wu)影(ying)燈(deng)的(de)(de)(de)固定(ding)(ding)(ding)裝置(zhi)(zhi)(zhi)可安(an)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)天(tian)花板或墻壁上(shang)的(de)(de)(de)固定(ding)(ding)(ding)點上(shang)，也可安(an)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)天(tian)花板的(de)(de)(de)軌道上(shang)。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)室外(wai)科醫(yi)師必(bi)須能夠(gou)精確地分辨輪廓、顏色和(he)移動。因此作為外(wai)科醫(yi)師，需要(yao)接近(jin)日光質量的(de)光強(qiang)度。100,000lux的(de)光確定相當于正午時太陽的(de)亮度。除此之外(wai)，在手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)環境中，大部分的(de)光被(bei)吸收(shou)而不是(shi)被(bei)反射，這就意味著手(shou)(shou)術(shu)(shu)(shu)無影燈必(bi)須提供更大的(de)亮度。

無(wu)影燈最大(da)可(ke)產生150,000lux的(de)亮度(du)，而且亮度(du)均可(ke)進行無(wu)級調節。只有在此亮度(du)下，外(wai)科(ke)醫生才能(neng)在術區擁有50%的(de)可(ke)見光。

無產熱要求

光照明亮的同時會伴隨著熱量的產生。手術過程如果有熱的產生，會給外科醫師及病人帶來(lai)很(hen)大(da)的危害(hai)。因(yin)此(ci)，外科手術(shu)過程中我(wo)們(men)需要(yao)的是只有光(guang)而無熱的照(zhao)明。

無病原體要求

外(wai)(wai)科手(shou)術(shu)的基本(ben)要素之(zhi)一是必須保(bao)持手(shou)術(shu)過程中病(bing)原體(ti)(ti)數量(liang)最(zui)低，因此(ci)我們采用最(zui)佳手(shou)術(shu)無影燈(deng)外(wai)(wai)形設(she)計，配合適當的安(an)放位(wei)置（外(wai)(wai)科醫生(sheng)身后），能有(you)效的控(kong)制(zhi)病(bing)原體(ti)(ti)的數量(liang)。

色溫要求

顏(yan)(yan)色感知由所(suo)處光(guang)(guang)(guang)照的(de)色溫(wen)所(suo)決定(ding)，例(li)如(ru)：日光(guang)(guang)(guang)的(de)色溫(wen)是5600kelvin；在5600kelvin色溫(wen)下(xia)人(ren)類研究感受到的(de)光(guang)(guang)(guang)是白光(guang)(guang)(guang)。因此專(zhuan)家建議(yi)手術室中光(guang)(guang)(guang)色溫(wen)至少在4000kelvin；所(suo)以可以產生與日光(guang)(guang)(guang)治療相同(tong)的(de)光(guang)(guang)(guang)。而對于人(ren)類的(de)眼睛(jing)，日光(guang)(guang)(guang)下(xia)的(de)顏(yan)(yan)色才清楚，使診斷更加(jia)準(zhun)確(que)并且不會使醫護(hu)人(ren)員因長(chang)時間工(gong)作(zuo)而眼睛(jing)疲勞(lao)。

無陰影要求

通過多邊反射器，無影燈能夠達到無影照明要求。此反射由計算機涉及，工業沖壓一次(ci)成(cheng)型(xing)，反(fan)光(guang)(guang)率高達95%。他的(de)形(xing)狀很(hen)特殊：由各個(ge)反(fan)光(guang)(guang)并且(qie)照亮整個(ge)術(shu)(shu)區的(de)許(xu)(xu)許(xu)(xu)多(duo)多(duo)反(fan)射(she)面組成(cheng)。由此(ci)使許(xu)(xu)許(xu)(xu)多(duo)多(duo)的(de)光(guang)(guang)影疊合，形(xing)成(cheng)一個(ge)絕對同源的(de)光(guang)(guang)柱(zhu)。手術(shu)(shu)在此(ci)光(guang)(guang)柱(zhu)中進行，即從燈(deng)盤(pan)下80cm開始形(xing)成(cheng)的(de)深達術(shu)(shu)區的(de)光(guang)(guang)柱(zhu)中進行。

由于反射面(mian)(mian)的(de)完美(mei)設計以及大尺(chi)寸光反射面(mian)(mian)，這種同(tong)光光柱不僅與(yu)日(ri)光一樣明亮(liang)而且絕(jue)無陰(yin)影。并且在外科醫生(sheng)的(de)肩(jian)、手或頭部遮擋部分光源時，仍然能(neng)夠保持非常均(jun)勻(yun)。