無影燈的原理

無影燈其實并不(bu)能(neng)“無影(ying)(ying)(ying)(ying)”，它(ta)只是(shi)減淡本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，使本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)不(bu)明顯(xian)(xian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)光(guang)照射(she)物體(ti)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)。地球上(shang)(shang)各(ge)處(chu)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)不(bu)同的(de)(de)(de)。仔細觀(guan)察電燈(deng)光(guang)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，還(huan)會(hui)發現(xian)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中(zhong)部(bu)特(te)(te)別黑暗，四周稍淺。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中(zhong)部(bu)特(te)(te)別黑暗的(de)(de)(de)部(bu)分叫本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，四周灰暗的(de)(de)(de)部(bu)分叫半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)。這(zhe)(zhe)些現(xian)象的(de)(de)(de)產生(sheng)都(dou)和光(guang)的(de)(de)(de)直線(xian)傳播(bo)有(you)密切(qie)關系。假如(ru)把(ba)一(yi)(yi)個(ge)柱形(xing)茶(cha)葉筒(tong)放在(zai)(zai)(zai)桌上(shang)(shang)，旁(pang)邊點(dian)燃一(yi)(yi)支蠟(la)燭(zhu)，茶(cha)葉筒(tong)就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)投下(xia)(xia)清晰的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。如(ru)果(guo)在(zai)(zai)(zai)茶(cha)葉筒(tong)旁(pang)點(dian)燃兩(liang)支蠟(la)燭(zhu)，就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)形(xing)成(cheng)兩(liang)個(ge)相(xiang)(xiang)疊而(er)不(bu)重(zhong)合(he)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。兩(liang)影(ying)(ying)(ying)(ying)相(xiang)(xiang)疊部(bu)分完全(quan)(quan)沒有(you)光(guang)線(xian)射(she)到(dao)，是(shi)全(quan)(quan)黑的(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)；本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)旁(pang)邊只有(you)一(yi)(yi)支蠟(la)燭(zhu)可照到(dao)的(de)(de)(de)地方，就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)半(ban)明半(ban)暗的(de)(de)(de)半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)。如(ru)果(guo)點(dian)燃三支甚至(zhi)四支蠟(la)燭(zhu)，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)逐漸縮小(xiao)，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分會(hui)出(chu)現(xian)很(hen)多(duo)層次。物體(ti)在(zai)(zai)(zai)電燈(deng)光(guang)下(xia)(xia)能(neng)生(sheng)成(cheng)由本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)和半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，也(ye)是(shi)這(zhe)(zhe)個(ge)道(dao)理。很(hen)顯(xian)(xian)然，發光(guang)物體(ti)的(de)(de)(de)面(mian)積越(yue)大，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)就(jiu)(jiu)(jiu)越(yue)小(xiao)。如(ru)果(guo)我們在(zai)(zai)(zai)上(shang)(shang)述茶(cha)葉筒(tong)周圍點(dian)上(shang)(shang)一(yi)(yi)圈蠟(la)燭(zhu)，這(zhe)(zhe)時本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)完全(quan)(quan)消失，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)也(ye)淡得(de)看不(bu)見(jian)了(le)。科學家根(gen)據上(shang)(shang)述原(yuan)理制成(cheng)了(le)手術用的(de)(de)(de)無影(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)。它(ta)將發光(guang)強度(du)很(hen)大的(de)(de)(de)燈(deng)在(zai)(zai)(zai)燈(deng)盤上(shang)(shang)排列成(cheng)圓形(xing)，合(he)成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)大面(mian)積的(de)(de)(de)光(guang)源(yuan)。這(zhe)(zhe)樣，就(jiu)(jiu)(jiu)能(neng)從不(bu)同角(jiao)度(du)把(ba)光(guang)線(xian)照射(she)到(dao)手術臺上(shang)(shang)，既保證手術視野有(you)足夠的(de)(de)(de)亮度(du)，同時又不(bu)會(hui)產生(sheng)明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，所以(yi)稱(cheng)為無影(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)一般由單個(ge)或多個(ge)燈(deng)頭組成，系定在(zai)(zai)懸臂上(shang)(shang)(shang)，能(neng)做垂直或循環移動(dong)，懸臂通常(chang)連(lian)接在(zai)(zai)固(gu)定的(de)(de)結合器上(shang)(shang)(shang)，并能(neng)圍(wei)著它(ta)旋轉(zhuan)。無(wu)影(ying)燈(deng)采用可(ke)消(xiao)毒的(de)(de)手柄或設消(xiao)毒的(de)(de)箍（曲(qu)軌）作靈活定位，并具有自動(dong)剎車(che)和停止(zhi)功能(neng)以(yi)操縱(zong)其定位，在(zai)(zai)手術(shu)部位的(de)(de)上(shang)(shang)(shang)面和周圍(wei)，保持相宜的(de)(de)空間。無(wu)影(ying)燈(deng)的(de)(de)固(gu)定裝置(zhi)可(ke)安置(zhi)在(zai)(zai)天花(hua)板或墻(qiang)壁上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)固(gu)定點上(shang)(shang)(shang)，也可(ke)安置(zhi)在(zai)(zai)天花(hua)板的(de)(de)軌道上(shang)(shang)(shang)。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)(shou)術(shu)室(shi)外科醫師必須能夠精確地分辨輪廓、顏色(se)和移(yi)動。因此作為外科醫師，需要接近日光質量的光強度。100,000lux的光確定相當于正午(wu)時太陽的亮度。除(chu)此之(zhi)外，在手(shou)(shou)術(shu)環境中，大(da)部分的光被吸(xi)收(shou)而不(bu)是(shi)被反射，這就意(yi)味著手(shou)(shou)術(shu)無影燈必須提供(gong)更大(da)的亮度。

無影燈最大(da)可產(chan)生150,000lux的(de)亮度(du)，而且(qie)亮度(du)均可進行(xing)無級調(diao)節。只有(you)(you)在此亮度(du)下，外科醫生才能在術區(qu)擁(yong)有(you)(you)50%的(de)可見光(guang)。

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(bing)人帶來(lai)很大的(de)危害。因此，外科手(shou)術過(guo)程中我們需要的(de)是只有(you)光而(er)無熱的(de)照明。

無病原體要求

外科手術(shu)(shu)(shu)的(de)基本要素之一是必(bi)須保持手術(shu)(shu)(shu)過(guo)程中病原體數量最低，因此我們采用(yong)最佳手術(shu)(shu)(shu)無影(ying)燈外形(xing)設計，配合(he)適當的(de)安放(fang)位(wei)置（外科醫生身后），能有效的(de)控制病原體的(de)數量。

色溫要求

顏(yan)色(se)(se)感知由所(suo)處光(guang)(guang)(guang)照的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)所(suo)決定(ding)，例如：日光(guang)(guang)(guang)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)是5600kelvin；在5600kelvin色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)下人類研(yan)究感受到的(de)光(guang)(guang)(guang)是白光(guang)(guang)(guang)。因(yin)此專(zhuan)家建(jian)議手術室中(zhong)光(guang)(guang)(guang)色(se)(se)溫(wen)(wen)(wen)至少在4000kelvin；所(suo)以可以產生(sheng)與日光(guang)(guang)(guang)治療相(xiang)同的(de)光(guang)(guang)(guang)。而對于人類的(de)眼睛(jing)，日光(guang)(guang)(guang)下的(de)顏(yan)色(se)(se)才(cai)清楚(chu)，使(shi)診斷更加(jia)準確并且不會使(shi)醫護(hu)人員因(yin)長時間工作而眼睛(jing)疲勞。

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(ye)沖壓一(yi)次成型(xing)，反光率高達(da)95%。他的形(xing)狀(zhuang)很特殊：由(you)各(ge)個反光并(bing)且照亮整個術(shu)區(qu)的許(xu)許(xu)多(duo)(duo)多(duo)(duo)反射面組成。由(you)此使(shi)許(xu)許(xu)多(duo)(duo)多(duo)(duo)的光影(ying)疊合，形(xing)成一(yi)個絕對同源(yuan)的光柱。手術(shu)在(zai)此光柱中進(jin)行(xing)(xing)，即從燈盤下80cm開始形(xing)成的深達(da)術(shu)區(qu)的光柱中進(jin)行(xing)(xing)。

由于反(fan)射面(mian)的完美設計以(yi)及大(da)尺(chi)寸光反(fan)射面(mian)，這種同光光柱(zhu)不僅與日光一樣明亮而且絕無陰影(ying)。并且在外科醫生的肩(jian)、手或(huo)頭部遮擋部分光源時(shi)，仍然能(neng)夠保持非常(chang)均勻。