無影燈的原理

無影燈其實并(bing)不(bu)能(neng)“無影(ying)(ying)(ying)(ying)”，它只是(shi)減淡本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，使本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)不(bu)明顯(xian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)光(guang)(guang)照(zhao)射物(wu)體形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。地球上(shang)各處的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)不(bu)同的(de)(de)。仔細觀(guan)察電(dian)燈(deng)(deng)光(guang)(guang)下(xia)的(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)中部(bu)(bu)(bu)特別黑暗(an)，四周稍淺。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中部(bu)(bu)(bu)特別黑暗(an)的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分(fen)叫本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，四周灰暗(an)的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分(fen)叫半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)。這(zhe)些現(xian)象的(de)(de)產(chan)生(sheng)都和光(guang)(guang)的(de)(de)直線(xian)(xian)傳播有密(mi)切關系。假如把一個柱形(xing)茶葉筒放在(zai)(zai)桌(zhuo)上(shang)，旁(pang)邊點(dian)(dian)(dian)燃一支(zhi)(zhi)蠟(la)燭，茶葉筒就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)投下(xia)清(qing)晰的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。如果(guo)在(zai)(zai)茶葉筒旁(pang)點(dian)(dian)(dian)燃兩(liang)支(zhi)(zhi)蠟(la)燭，就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)形(xing)成(cheng)(cheng)兩(liang)個相(xiang)疊(die)而不(bu)重合的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。兩(liang)影(ying)(ying)(ying)(ying)相(xiang)疊(die)部(bu)(bu)(bu)分(fen)完全沒有光(guang)(guang)線(xian)(xian)射到(dao)，是(shi)全黑的(de)(de)，這(zhe)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)；本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)旁(pang)邊只有一支(zhi)(zhi)蠟(la)燭可照(zhao)到(dao)的(de)(de)地方，就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)半(ban)明半(ban)暗(an)的(de)(de)半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)。如果(guo)點(dian)(dian)(dian)燃三支(zhi)(zhi)甚至四支(zhi)(zhi)蠟(la)燭，本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)(bu)分(fen)就(jiu)(jiu)(jiu)會(hui)逐漸(jian)縮(suo)小，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)(bu)分(fen)會(hui)出現(xian)很(hen)多(duo)層次。物(wu)體在(zai)(zai)電(dian)燈(deng)(deng)光(guang)(guang)下(xia)能(neng)生(sheng)成(cheng)(cheng)由本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)和半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，也是(shi)這(zhe)個道(dao)理(li)。很(hen)顯(xian)然，發光(guang)(guang)物(wu)體的(de)(de)面積(ji)越大(da)，本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)就(jiu)(jiu)(jiu)越小。如果(guo)我們在(zai)(zai)上(shang)述(shu)茶葉筒周圍點(dian)(dian)(dian)上(shang)一圈蠟(la)燭，這(zhe)時本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)完全消失(shi)，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)也淡得(de)看不(bu)見了(le)。科學(xue)家根(gen)據上(shang)述(shu)原理(li)制(zhi)成(cheng)(cheng)了(le)手術用的(de)(de)無影(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)(deng)。它將發光(guang)(guang)強度(du)(du)很(hen)大(da)的(de)(de)燈(deng)(deng)在(zai)(zai)燈(deng)(deng)盤上(shang)排列成(cheng)(cheng)圓(yuan)形(xing)，合成(cheng)(cheng)一個大(da)面積(ji)的(de)(de)光(guang)(guang)源。這(zhe)樣，就(jiu)(jiu)(jiu)能(neng)從(cong)不(bu)同角度(du)(du)把光(guang)(guang)線(xian)(xian)照(zhao)射到(dao)手術臺上(shang)，既(ji)保(bao)證手術視(shi)野有足夠的(de)(de)亮度(du)(du)，同時又不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)明顯(xian)的(de)(de)本(ben)(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，所以稱為無影(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)(deng)。

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無影燈的組成

手術無影(ying)燈(deng)一般由單個(ge)或多個(ge)燈(deng)頭(tou)組(zu)成，系(xi)定(ding)在(zai)懸(xuan)臂上(shang)，能(neng)做垂直或循環移動，懸(xuan)臂通常連接在(zai)固(gu)定(ding)的(de)結(jie)合器上(shang)，并(bing)能(neng)圍著它旋轉。無影(ying)燈(deng)采用(yong)可(ke)消(xiao)毒的(de)手柄或設消(xiao)毒的(de)箍（曲軌(gui)）作(zuo)靈活(huo)定(ding)位，并(bing)具有自(zi)動剎車和(he)停止功能(neng)以操縱其定(ding)位，在(zai)手術部位的(de)上(shang)面和(he)周圍，保持相宜的(de)空間。無影(ying)燈(deng)的(de)固(gu)定(ding)裝置可(ke)安(an)置在(zai)天(tian)花板(ban)或墻壁上(shang)的(de)固(gu)定(ding)點(dian)上(shang)，也可(ke)安(an)置在(zai)天(tian)花板(ban)的(de)軌(gui)道上(shang)。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)術(shu)室外科醫師必須能夠精(jing)確地分(fen)辨(bian)輪廓、顏色和移動。因此(ci)(ci)作為外科醫師，需要(yao)接近日光質(zhi)量的光強(qiang)度。100,000lux的光確定相當(dang)于正午(wu)時(shi)太(tai)陽的亮度。除此(ci)(ci)之外，在手(shou)術(shu)環境中，大(da)部分(fen)的光被(bei)吸收而(er)不是被(bei)反射，這就(jiu)意味著手(shou)術(shu)無(wu)影燈必須提供更大(da)的亮度。

無影燈(deng)最大可(ke)產(chan)生(sheng)150,000lux的(de)亮度(du)，而且(qie)亮度(du)均可(ke)進行無級調節。只有在(zai)(zai)此亮度(du)下，外科醫生(sheng)才能(neng)在(zai)(zai)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(ji)病人帶來很大的危(wei)害。因此，外科手術過程中我(wo)們需要的是只有光而無熱的照明。

無病原體要求

外科手(shou)術(shu)(shu)的(de)(de)基本要素之一是必須保(bao)持(chi)手(shou)術(shu)(shu)過程中病原(yuan)體(ti)數量(liang)最低，因此我們采(cai)用(yong)最佳(jia)手(shou)術(shu)(shu)無(wu)影燈外形(xing)設計，配合(he)適(shi)當的(de)(de)安放(fang)位置（外科醫生身后），能有效的(de)(de)控(kong)制病原(yuan)體(ti)的(de)(de)數量(liang)。

色溫要求

顏色(se)(se)感知由所(suo)處光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)所(suo)決定，例如：日(ri)(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)色(se)(se)溫(wen)(wen)是(shi)5600kelvin；在5600kelvin色(se)(se)溫(wen)(wen)下(xia)人類(lei)研究感受到的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)白光(guang)(guang)(guang)(guang)。因(yin)此專(zhuan)家建議手術室中光(guang)(guang)(guang)(guang)色(se)(se)溫(wen)(wen)至(zhi)少在4000kelvin；所(suo)以可以產生與日(ri)(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)治療相同的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)。而對于人類(lei)的(de)眼睛(jing)，日(ri)(ri)光(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)的(de)顏色(se)(se)才清楚，使診斷更加準確(que)并且不(bu)會(hui)使醫(yi)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，工業沖壓一次成(cheng)型，反光率高達95%。他的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀很特殊：由各個反光并且照(zhao)亮整個術(shu)區的(de)(de)(de)(de)許(xu)許(xu)多多反射面組成(cheng)。由此使許(xu)許(xu)多多的(de)(de)(de)(de)光影疊合，形(xing)成(cheng)一個絕對同(tong)源的(de)(de)(de)(de)光柱。手(shou)術(shu)在(zai)此光柱中進行(xing)，即(ji)從燈盤下80cm開始形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)深(shen)達術(shu)區的(de)(de)(de)(de)光柱中進行(xing)。

由于反射面的(de)完美設計以及大尺寸光(guang)反射面，這種同光(guang)光(guang)柱不(bu)僅與日光(guang)一樣(yang)明亮而且絕無(wu)陰影。并(bing)且在外科醫生(sheng)的(de)肩(jian)、手或頭(tou)部(bu)遮擋部(bu)分(fen)光(guang)源時，仍然(ran)能夠(gou)保持非常均(jun)勻。