無影燈的原理

無影燈其實并不(bu)能“無影(ying)(ying)(ying)(ying)”，它只是(shi)(shi)(shi)減淡本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，使(shi)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)不(bu)明(ming)顯。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)(shi)(shi)光照(zhao)射(she)物體(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)。地球上(shang)各處的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)是(shi)(shi)(shi)不(bu)同(tong)的(de)(de)。仔細觀察電燈光下(xia)(xia)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，還(huan)會(hui)(hui)(hui)發現(xian)(xian)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中(zhong)部(bu)特別黑(hei)暗(an)，四周(zhou)(zhou)稍(shao)淺(qian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)中(zhong)部(bu)特別黑(hei)暗(an)的(de)(de)部(bu)分叫本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，四周(zhou)(zhou)灰暗(an)的(de)(de)部(bu)分叫半影(ying)(ying)(ying)(ying)。這些現(xian)(xian)象的(de)(de)產生都和光的(de)(de)直(zhi)線(xian)(xian)傳播有(you)(you)密切關系。假如(ru)(ru)把一(yi)個柱形(xing)(xing)茶(cha)葉(xie)筒(tong)放在(zai)桌上(shang)，旁邊(bian)點燃(ran)一(yi)支蠟燭(zhu)，茶(cha)葉(xie)筒(tong)就(jiu)會(hui)(hui)(hui)投下(xia)(xia)清晰(xi)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。如(ru)(ru)果(guo)在(zai)茶(cha)葉(xie)筒(tong)旁點燃(ran)兩支蠟燭(zhu)，就(jiu)會(hui)(hui)(hui)形(xing)(xing)成(cheng)兩個相疊(die)而不(bu)重合(he)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)。兩影(ying)(ying)(ying)(ying)相疊(die)部(bu)分完(wan)全沒有(you)(you)光線(xian)(xian)射(she)到，是(shi)(shi)(shi)全黑(hei)的(de)(de)，這就(jiu)是(shi)(shi)(shi)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)；本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)旁邊(bian)只有(you)(you)一(yi)支蠟燭(zhu)可(ke)照(zhao)到的(de)(de)地方，就(jiu)是(shi)(shi)(shi)半明(ming)半暗(an)的(de)(de)半影(ying)(ying)(ying)(ying)。如(ru)(ru)果(guo)點燃(ran)三支甚至四支蠟燭(zhu)，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分就(jiu)會(hui)(hui)(hui)逐漸(jian)縮小，半影(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)分會(hui)(hui)(hui)出現(xian)(xian)很多層次。物體(ti)(ti)在(zai)電燈光下(xia)(xia)能生成(cheng)由本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)和半影(ying)(ying)(ying)(ying)組成(cheng)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)(zi)，也是(shi)(shi)(shi)這個道理。很顯然(ran)，發光物體(ti)(ti)的(de)(de)面積(ji)越大(da)，本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)就(jiu)越小。如(ru)(ru)果(guo)我們在(zai)上(shang)述茶(cha)葉(xie)筒(tong)周(zhou)(zhou)圍點上(shang)一(yi)圈蠟燭(zhu)，這時本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)完(wan)全消(xiao)失，半影(ying)(ying)(ying)(ying)也淡得看不(bu)見了。科學家根據上(shang)述原理制(zhi)成(cheng)了手(shou)術用的(de)(de)無影(ying)(ying)(ying)(ying)燈。它將發光強度很大(da)的(de)(de)燈在(zai)燈盤上(shang)排列成(cheng)圓形(xing)(xing)，合(he)成(cheng)一(yi)個大(da)面積(ji)的(de)(de)光源(yuan)。這樣，就(jiu)能從不(bu)同(tong)角度把光線(xian)(xian)照(zhao)射(she)到手(shou)術臺上(shang)，既(ji)保證手(shou)術視野有(you)(you)足夠的(de)(de)亮度，同(tong)時又不(bu)會(hui)(hui)(hui)產生明(ming)顯的(de)(de)本(ben)(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)，所以稱(cheng)為無影(ying)(ying)(ying)(ying)燈。

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無影燈的組成

手術(shu)(shu)無影(ying)燈(deng)一般由單(dan)個(ge)或多個(ge)燈(deng)頭組成，系定在(zai)懸臂(bei)上(shang)(shang)，能做(zuo)垂直或循環(huan)移動，懸臂(bei)通常(chang)連接在(zai)固(gu)定的結(jie)合器上(shang)(shang)，并(bing)能圍(wei)著它旋轉(zhuan)。無影(ying)燈(deng)采用可消(xiao)毒(du)的手柄(bing)或設消(xiao)毒(du)的箍（曲軌）作靈活定位，并(bing)具有自動剎車(che)和(he)停(ting)止功能以(yi)操縱其定位，在(zai)手術(shu)(shu)部位的上(shang)(shang)面(mian)和(he)周(zhou)圍(wei)，保持相宜的空(kong)間。無影(ying)燈(deng)的固(gu)定裝置(zhi)可安置(zhi)在(zai)天(tian)花(hua)板(ban)或墻壁上(shang)(shang)的固(gu)定點上(shang)(shang)，也可安置(zhi)在(zai)天(tian)花(hua)板(ban)的軌道上(shang)(shang)。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)術(shu)(shu)室外(wai)(wai)科(ke)醫師(shi)必須能夠精確(que)地(di)分(fen)辨輪(lun)廓、顏色和移(yi)動。因此作(zuo)為外(wai)(wai)科(ke)醫師(shi)，需(xu)要接(jie)近日光(guang)質量的光(guang)強度(du)。100,000lux的光(guang)確(que)定相當(dang)于正午(wu)時太(tai)陽的亮度(du)。除此之外(wai)(wai)，在(zai)手(shou)術(shu)(shu)環境中，大部分(fen)的光(guang)被(bei)吸收而不(bu)是被(bei)反(fan)射，這就意味著手(shou)術(shu)(shu)無影燈必須提(ti)供更(geng)大的亮度(du)。

無(wu)影(ying)燈最大可(ke)產生(sheng)150,000lux的亮(liang)度(du)(du)(du)，而且亮(liang)度(du)(du)(du)均可(ke)進(jin)行無(wu)級調節。只有在(zai)此(ci)亮(liang)度(du)(du)(du)下，外科醫生(sheng)才能(neng)在(zai)術(shu)區擁有50%的可(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，會給外科醫師及病人(ren)帶來很大的(de)危害。因此，外科(ke)手術(shu)過程中我們需(xu)要的(de)是只有光而無熱的(de)照明(ming)。

無病原體要求

外(wai)科手(shou)(shou)(shou)術(shu)的(de)(de)基本要(yao)素之一是必須(xu)保持手(shou)(shou)(shou)術(shu)過程中病原體(ti)數量(liang)最(zui)(zui)低，因此我們采用最(zui)(zui)佳(jia)手(shou)(shou)(shou)術(shu)無影燈外(wai)形設計，配合適當的(de)(de)安放(fang)位置（外(wai)科醫生(sheng)身后），能有效的(de)(de)控(kong)制病原體(ti)的(de)(de)數量(liang)。

色溫要求

顏(yan)色(se)感知(zhi)由所處光照的(de)(de)色(se)溫所決(jue)定，例如：日(ri)光的(de)(de)色(se)溫是(shi)5600kelvin；在5600kelvin色(se)溫下(xia)人(ren)類研(yan)究感受到的(de)(de)光是(shi)白光。因此專家(jia)建(jian)議(yi)手術室中光色(se)溫至少在4000kelvin；所以可(ke)以產(chan)生(sheng)與日(ri)光治(zhi)療相(xiang)同的(de)(de)光。而對于人(ren)類的(de)(de)眼睛，日(ri)光下(xia)的(de)(de)顏(yan)色(se)才清楚，使(shi)診斷更加準確并(bing)且不會使(shi)醫護人(ren)員(yuan)因長時間工作而眼睛疲勞(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，工業沖壓一(yi)次成型，反光(guang)(guang)率高(gao)達95%。他的(de)形狀很特殊：由各個反光(guang)(guang)并且照(zhao)亮(liang)整(zheng)個術區的(de)許許多(duo)多(duo)反射面組(zu)成。由此使許許多(duo)多(duo)的(de)光(guang)(guang)影疊合，形成一(yi)個絕對同源的(de)光(guang)(guang)柱(zhu)。手術在(zai)此光(guang)(guang)柱(zhu)中(zhong)進行(xing)，即從(cong)燈盤下80cm開(kai)始(shi)形成的(de)深達術區的(de)光(guang)(guang)柱(zhu)中(zhong)進行(xing)。

由于(yu)反(fan)射面的(de)完美設(she)計以(yi)及大(da)尺寸光(guang)反(fan)射面，這種(zhong)同光(guang)光(guang)柱不僅與(yu)日光(guang)一樣明(ming)亮而且絕無(wu)陰影。并且在外(wai)科醫生的(de)肩、手或頭部遮擋(dang)部分(fen)光(guang)源時，仍然能夠保持非常均(jun)勻。