無影燈的原理

無影燈其實并不能“無影(ying)”，它只(zhi)是(shi)減淡本(ben)(ben)(ben)影(ying)，使本(ben)(ben)(ben)影(ying)不明顯(xian)。影(ying)子(zi)是(shi)光照(zhao)射(she)(she)物體(ti)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。地球上(shang)各處的(de)(de)(de)(de)影(ying)子(zi)是(shi)不同的(de)(de)(de)(de)。仔細(xi)觀察電(dian)燈(deng)(deng)光下的(de)(de)(de)(de)影(ying)子(zi)，還會(hui)(hui)發(fa)現影(ying)子(zi)中部(bu)(bu)(bu)特別黑(hei)(hei)暗(an)(an)，四周稍淺。影(ying)子(zi)中部(bu)(bu)(bu)特別黑(hei)(hei)暗(an)(an)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分叫本(ben)(ben)(ben)影(ying)，四周灰暗(an)(an)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)分叫半(ban)影(ying)。這(zhe)些(xie)現象的(de)(de)(de)(de)產(chan)生都和(he)光的(de)(de)(de)(de)直線傳播有(you)(you)密切關系。假如把一(yi)(yi)個(ge)柱形茶葉筒(tong)放(fang)在(zai)桌上(shang)，旁邊點(dian)燃一(yi)(yi)支(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)(zhu)，茶葉筒(tong)就(jiu)(jiu)會(hui)(hui)投下清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)影(ying)子(zi)。如果(guo)(guo)在(zai)茶葉筒(tong)旁點(dian)燃兩(liang)支(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)(zhu)，就(jiu)(jiu)會(hui)(hui)形成(cheng)(cheng)兩(liang)個(ge)相(xiang)(xiang)疊(die)而不重合(he)的(de)(de)(de)(de)影(ying)子(zi)。兩(liang)影(ying)相(xiang)(xiang)疊(die)部(bu)(bu)(bu)分完全沒有(you)(you)光線射(she)(she)到，是(shi)全黑(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)就(jiu)(jiu)是(shi)本(ben)(ben)(ben)影(ying)；本(ben)(ben)(ben)影(ying)旁邊只(zhi)有(you)(you)一(yi)(yi)支(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)(zhu)可照(zhao)到的(de)(de)(de)(de)地方，就(jiu)(jiu)是(shi)半(ban)明半(ban)暗(an)(an)的(de)(de)(de)(de)半(ban)影(ying)。如果(guo)(guo)點(dian)燃三(san)支(zhi)(zhi)甚至四支(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)(zhu)，本(ben)(ben)(ben)影(ying)部(bu)(bu)(bu)分就(jiu)(jiu)會(hui)(hui)逐漸縮小，半(ban)影(ying)部(bu)(bu)(bu)分會(hui)(hui)出現很多層(ceng)次。物體(ti)在(zai)電(dian)燈(deng)(deng)光下能生成(cheng)(cheng)由本(ben)(ben)(ben)影(ying)和(he)半(ban)影(ying)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)子(zi)，也(ye)(ye)是(shi)這(zhe)個(ge)道理。很顯(xian)然，發(fa)光物體(ti)的(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)越大，本(ben)(ben)(ben)影(ying)就(jiu)(jiu)越小。如果(guo)(guo)我們在(zai)上(shang)述茶葉筒(tong)周圍點(dian)上(shang)一(yi)(yi)圈蠟(la)燭(zhu)(zhu)，這(zhe)時(shi)(shi)本(ben)(ben)(ben)影(ying)完全消失，半(ban)影(ying)也(ye)(ye)淡得看不見了(le)。科學(xue)家(jia)根據上(shang)述原理制成(cheng)(cheng)了(le)手術用的(de)(de)(de)(de)無影(ying)燈(deng)(deng)。它將發(fa)光強度很大的(de)(de)(de)(de)燈(deng)(deng)在(zai)燈(deng)(deng)盤上(shang)排列成(cheng)(cheng)圓(yuan)形，合(he)成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個(ge)大面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)光源。這(zhe)樣，就(jiu)(jiu)能從不同角度把光線照(zhao)射(she)(she)到手術臺上(shang)，既保證手術視野(ye)有(you)(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)亮度，同時(shi)(shi)又不會(hui)(hui)產(chan)生明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)(ben)影(ying)，所以稱為無影(ying)燈(deng)(deng)。

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無影燈的組成

手術無(wu)影燈(deng)一般由單個(ge)或(huo)多個(ge)燈(deng)頭(tou)組成(cheng)，系定在(zai)(zai)懸臂(bei)上(shang)(shang)，能做垂直或(huo)循環移(yi)動，懸臂(bei)通常連接在(zai)(zai)固定的(de)結(jie)合器上(shang)(shang)，并(bing)能圍著它旋轉。無(wu)影燈(deng)采用可消毒的(de)手柄或(huo)設消毒的(de)箍（曲軌）作(zuo)靈活定位，并(bing)具有自(zi)動剎車和(he)停止功能以操縱其定位，在(zai)(zai)手術部位的(de)上(shang)(shang)面和(he)周(zhou)圍，保持相宜的(de)空(kong)間(jian)。無(wu)影燈(deng)的(de)固定裝置可安(an)置在(zai)(zai)天(tian)花板或(huo)墻壁上(shang)(shang)的(de)固定點上(shang)(shang)，也可安(an)置在(zai)(zai)天(tian)花板的(de)軌道上(shang)(shang)。

無影燈的五個要求

亮度要求

手術(shu)室外科醫師必須能夠精確地分辨輪廓、顏色和移動。因此作為外科醫師，需要接近日光(guang)(guang)質量的光(guang)(guang)強度。100,000lux的光(guang)(guang)確定(ding)相(xiang)當于正(zheng)午時太陽的亮(liang)度。除此之外，在(zai)手術(shu)環(huan)境中，大部分的光(guang)(guang)被(bei)吸收而(er)不(bu)是被(bei)反射，這就意味(wei)著(zhu)手術(shu)無影燈必須提供更大的亮(liang)度。

無(wu)影燈最大可(ke)產生(sheng)150,000lux的(de)(de)亮(liang)度，而且(qie)亮(liang)度均可(ke)進行無(wu)級(ji)調(diao)節(jie)。只有在(zai)此(ci)亮(liang)度下(xia)，外科醫生(sheng)才能在(zai)術(shu)區(qu)擁有50%的(de)(de)可(ke)見(jian)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)人帶來(lai)很大的危(wei)害。因此，外科手(shou)術過程(cheng)中我們需(xu)要的是只(zhi)有光而無熱(re)的照明。

無病原體要求

外科手術的(de)基本要素(su)之一是必須(xu)保持手術過(guo)程中(zhong)病(bing)原(yuan)體數量最低(di)，因(yin)此我們采用最佳手術無影燈外形設(she)計(ji)，配合適(shi)當的(de)安放(fang)位置（外科醫(yi)生身后），能有效的(de)控制病(bing)原(yuan)體的(de)數量。

色溫要求

顏(yan)(yan)色感知由所(suo)處光(guang)照的(de)色溫所(suo)決(jue)定，例如：日光(guang)的(de)色溫是(shi)5600kelvin；在5600kelvin色溫下人類研究感受到的(de)光(guang)是(shi)白(bai)光(guang)。因(yin)(yin)此專家建(jian)議手術(shu)室中光(guang)色溫至少在4000kelvin；所(suo)以(yi)可以(yi)產生與日光(guang)治療(liao)相同的(de)光(guang)。而對于人類的(de)眼睛(jing)(jing)，日光(guang)下的(de)顏(yan)(yan)色才清楚，使(shi)診斷更加準確并且不會使(shi)醫護人員因(yin)(yin)長時間工作而眼睛(jing)(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(yi)次成型，反(fan)(fan)光(guang)(guang)(guang)率高達95%。他的(de)形狀很特殊：由(you)各(ge)個反(fan)(fan)光(guang)(guang)(guang)并且照亮整個術區(qu)(qu)的(de)許許多(duo)多(duo)反(fan)(fan)射(she)面(mian)組(zu)成。由(you)此(ci)使許許多(duo)多(duo)的(de)光(guang)(guang)(guang)影疊合，形成一(yi)個絕對同源(yuan)的(de)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)。手術在此(ci)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)中進行(xing)，即(ji)從燈盤下80cm開始(shi)形成的(de)深達術區(qu)(qu)的(de)光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)中進行(xing)。

由于(yu)反(fan)(fan)射(she)面的(de)(de)完美設計以及大(da)尺寸光(guang)(guang)反(fan)(fan)射(she)面，這種同光(guang)(guang)光(guang)(guang)柱不僅與日光(guang)(guang)一樣(yang)明(ming)亮(liang)而且(qie)絕無陰影。并(bing)且(qie)在外科醫生的(de)(de)肩、手或頭部遮擋部分光(guang)(guang)源時，仍然(ran)能夠保(bao)持非常均勻(yun)。