無影燈的原理

無影燈其實并不(bu)能“無影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)”，它(ta)只是(shi)減淡本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，使本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)不(bu)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)射物(wu)體形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。地球上(shang)各(ge)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。仔細(xi)觀察電(dian)(dian)燈(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)，還會(hui)(hui)發現影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)中部(bu)特(te)別黑暗(an)，四周(zhou)稍淺(qian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)中部(bu)特(te)別黑暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)叫(jiao)本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，四周(zhou)灰暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)(fen)叫(jiao)半(ban)(ban)(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。這些現象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生都和光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直線傳播有密切關系。假如(ru)(ru)把一個柱形(xing)茶(cha)葉筒放在(zai)桌(zhuo)上(shang)，旁邊點燃(ran)一支蠟燭(zhu)，茶(cha)葉筒就會(hui)(hui)投下(xia)(xia)(xia)清晰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)。如(ru)(ru)果在(zai)茶(cha)葉筒旁點燃(ran)兩(liang)支蠟燭(zhu)，就會(hui)(hui)形(xing)成(cheng)兩(liang)個相(xiang)疊(die)而不(bu)重(zhong)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)。兩(liang)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)相(xiang)疊(die)部(bu)分(fen)(fen)(fen)完(wan)全(quan)沒有光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線射到(dao)，是(shi)全(quan)黑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這就是(shi)本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)；本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)旁邊只有一支蠟燭(zhu)可照(zhao)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方，就是(shi)半(ban)(ban)(ban)明(ming)(ming)半(ban)(ban)(ban)暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。如(ru)(ru)果點燃(ran)三支甚至四支蠟燭(zhu)，本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分(fen)(fen)(fen)就會(hui)(hui)逐漸(jian)縮(suo)小，半(ban)(ban)(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分(fen)(fen)(fen)會(hui)(hui)出現很多層次。物(wu)體在(zai)電(dian)(dian)燈(deng)(deng)(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)(xia)(xia)能生成(cheng)由(you)本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)和半(ban)(ban)(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)(zi)，也是(shi)這個道理(li)。很顯(xian)(xian)然，發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)物(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積越大(da)，本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)就越小。如(ru)(ru)果我(wo)們在(zai)上(shang)述茶(cha)葉筒周(zhou)圍點上(shang)一圈蠟燭(zhu)，這時本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)完(wan)全(quan)消失(shi)，半(ban)(ban)(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)也淡得看不(bu)見了。科學家根據上(shang)述原理(li)制成(cheng)了手術用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)(deng)(deng)。它(ta)將發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強度很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)(deng)在(zai)燈(deng)(deng)(deng)盤上(shang)排列成(cheng)圓形(xing)，合(he)成(cheng)一個大(da)面(mian)積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)。這樣，就能從不(bu)同(tong)角度把光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)線照(zhao)射到(dao)手術臺上(shang)，既保證(zheng)手術視野有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮度，同(tong)時又不(bu)會(hui)(hui)產(chan)生明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)本影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，所以稱為無影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)(deng)(deng)。

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無影燈的組成

手術無(wu)影(ying)燈(deng)一般由單(dan)個或(huo)多個燈(deng)頭組(zu)成，系定(ding)在懸(xuan)(xuan)臂上，能(neng)做(zuo)垂(chui)直或(huo)循環移動，懸(xuan)(xuan)臂通(tong)常連接在固(gu)定(ding)的(de)(de)結合器上，并能(neng)圍著(zhu)它旋(xuan)轉。無(wu)影(ying)燈(deng)采用可消毒(du)的(de)(de)手柄或(huo)設消毒(du)的(de)(de)箍（曲軌）作靈(ling)活定(ding)位(wei)，并具有自動剎車和停止功能(neng)以操縱(zong)其定(ding)位(wei)，在手術部位(wei)的(de)(de)上面和周圍，保持相宜的(de)(de)空間。無(wu)影(ying)燈(deng)的(de)(de)固(gu)定(ding)裝置可安(an)置在天花板(ban)或(huo)墻壁上的(de)(de)固(gu)定(ding)點上，也(ye)可安(an)置在天花板(ban)的(de)(de)軌道(dao)上。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)術室外科醫師必須能(neng)夠精確地分辨輪廓、顏色和移(yi)動。因(yin)此(ci)(ci)作為外科醫師，需要接近日光(guang)(guang)質量的(de)(de)光(guang)(guang)強度(du)。100,000lux的(de)(de)光(guang)(guang)確定相當于正(zheng)午時太陽(yang)的(de)(de)亮度(du)。除(chu)此(ci)(ci)之外，在手(shou)術環境中，大部分的(de)(de)光(guang)(guang)被吸(xi)收而不是被反射，這就意味著手(shou)術無影燈必須提供(gong)更大的(de)(de)亮度(du)。

無影燈最(zui)大可產生150,000lux的(de)亮(liang)度，而且(qie)亮(liang)度均可進行(xing)無級調節(jie)。只(zhi)有在(zai)此亮(liang)度下，外科醫生才(cai)能在(zai)術區擁有50%的(de)可見光。

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(bing)人(ren)帶來很大的危害(hai)。因此，外科手術過程中我們需要的是(shi)只有光而無熱的照明。

無病原體要求

外科(ke)(ke)手術(shu)的(de)基本要素(su)之一(yi)是(shi)必須保(bao)持(chi)手術(shu)過程(cheng)中病(bing)原體數(shu)量(liang)最低，因此我們采(cai)用最佳手術(shu)無影燈外形設(she)計，配合適當的(de)安放位(wei)置（外科(ke)(ke)醫生身后），能有效的(de)控制病(bing)原體的(de)數(shu)量(liang)。

色溫要求

顏(yan)色(se)(se)感(gan)知由所處光(guang)照(zhao)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)所決定，例如：日光(guang)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)是(shi)5600kelvin；在(zai)5600kelvin色(se)(se)溫(wen)(wen)下人類(lei)研究(jiu)感(gan)受到的(de)光(guang)是(shi)白光(guang)。因此(ci)專(zhuan)家建議手術室中光(guang)色(se)(se)溫(wen)(wen)至少在(zai)4000kelvin；所以可(ke)以產生(sheng)與日光(guang)治療(liao)相同的(de)光(guang)。而(er)對于人類(lei)的(de)眼睛，日光(guang)下的(de)顏(yan)色(se)(se)才(cai)清(qing)楚(chu)，使(shi)診斷更加準確(que)并(bing)且不會使(shi)醫護人員因長時間工作而(er)眼睛疲勞(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(ji)，工業(ye)沖(chong)壓一(yi)次(ci)成(cheng)型(xing)，反光(guang)率高達(da)95%。他的(de)(de)形(xing)狀很特(te)殊：由各個(ge)反光(guang)并且照亮整個(ge)術區(qu)的(de)(de)許(xu)(xu)許(xu)(xu)多多反射面組成(cheng)。由此(ci)使許(xu)(xu)許(xu)(xu)多多的(de)(de)光(guang)影(ying)疊合(he)，形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)絕對(dui)同源的(de)(de)光(guang)柱(zhu)。手術在此(ci)光(guang)柱(zhu)中進(jin)行，即(ji)從燈盤(pan)下80cm開始形(xing)成(cheng)的(de)(de)深達(da)術區(qu)的(de)(de)光(guang)柱(zhu)中進(jin)行。

由于反射面(mian)的(de)(de)完美設計(ji)以及大尺寸(cun)光(guang)反射面(mian)，這種同光(guang)光(guang)柱(zhu)不(bu)僅與日光(guang)一樣明(ming)亮而(er)且絕無陰(yin)影(ying)。并且在外科醫生的(de)(de)肩、手(shou)或頭部(bu)遮擋部(bu)分光(guang)源時(shi)，仍然(ran)能夠(gou)保持非常(chang)均勻。