無影燈的原理

無影燈其實(shi)并不(bu)能“無(wu)(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)”，它(ta)只(zhi)是(shi)(shi)(shi)減淡(dan)本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，使本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)不(bu)明(ming)顯(xian)。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)是(shi)(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)射(she)(she)(she)物體形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。地球上(shang)各處的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)是(shi)(shi)(shi)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)。仔細觀察電燈(deng)光(guang)(guang)(guang)下(xia)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)，還會(hui)(hui)發(fa)現(xian)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)中(zhong)部(bu)(bu)特別黑暗，四(si)周(zhou)稍淺。影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)中(zhong)部(bu)(bu)特別黑暗的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分叫(jiao)(jiao)本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，四(si)周(zhou)灰暗的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分叫(jiao)(jiao)半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。這些現(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)都和光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)線傳播有密切(qie)關系(xi)。假如把一(yi)個柱形(xing)(xing)茶葉筒放在(zai)(zai)桌上(shang)，旁(pang)邊點燃一(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)，茶葉筒就會(hui)(hui)投下(xia)清晰的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)。如果在(zai)(zai)茶葉筒旁(pang)點燃兩支(zhi)(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)，就會(hui)(hui)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)兩個相(xiang)(xiang)疊(die)(die)而不(bu)重合的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)。兩影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)相(xiang)(xiang)疊(die)(die)部(bu)(bu)分完全(quan)沒有光(guang)(guang)(guang)線射(she)(she)(she)到，是(shi)(shi)(shi)全(quan)黑的(de)(de)(de)(de)，這就是(shi)(shi)(shi)本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)；本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)旁(pang)邊只(zhi)有一(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)可照(zhao)(zhao)(zhao)到的(de)(de)(de)(de)地方，就是(shi)(shi)(shi)半(ban)明(ming)半(ban)暗的(de)(de)(de)(de)半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)。如果點燃三(san)支(zhi)(zhi)(zhi)甚至四(si)支(zhi)(zhi)(zhi)蠟(la)燭(zhu)，本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)分就會(hui)(hui)逐漸縮小，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)部(bu)(bu)分會(hui)(hui)出現(xian)很(hen)(hen)多層次。物體在(zai)(zai)電燈(deng)光(guang)(guang)(guang)下(xia)能生(sheng)成(cheng)(cheng)由本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)和半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)子(zi)，也是(shi)(shi)(shi)這個道理(li)(li)。很(hen)(hen)顯(xian)然，發(fa)光(guang)(guang)(guang)物體的(de)(de)(de)(de)面積越(yue)大(da)，本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)就越(yue)小。如果我們在(zai)(zai)上(shang)述茶葉筒周(zhou)圍點上(shang)一(yi)圈蠟(la)燭(zhu)，這時本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)完全(quan)消失，半(ban)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)也淡(dan)得看不(bu)見(jian)了。科(ke)學家根(gen)據(ju)上(shang)述原理(li)(li)制成(cheng)(cheng)了手(shou)術(shu)用的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)。它(ta)將發(fa)光(guang)(guang)(guang)強度很(hen)(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)燈(deng)在(zai)(zai)燈(deng)盤(pan)上(shang)排列(lie)成(cheng)(cheng)圓(yuan)形(xing)(xing)，合成(cheng)(cheng)一(yi)個大(da)面積的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源。這樣，就能從不(bu)同角(jiao)度把光(guang)(guang)(guang)線照(zhao)(zhao)(zhao)射(she)(she)(she)到手(shou)術(shu)臺上(shang)，既保證手(shou)術(shu)視野有足夠的(de)(de)(de)(de)亮度，同時又不(bu)會(hui)(hui)產生(sheng)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)本(ben)(ben)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)，所(suo)以稱(cheng)為(wei)無(wu)(wu)影(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)燈(deng)。

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無影燈的組成

手(shou)(shou)術無(wu)影(ying)燈(deng)一般由單個(ge)或多個(ge)燈(deng)頭(tou)組(zu)成，系定在懸(xuan)臂上，能做垂(chui)直或循環移動，懸(xuan)臂通常連接在固定的結合器上，并能圍(wei)著它旋轉(zhuan)。無(wu)影(ying)燈(deng)采用可(ke)(ke)消(xiao)(xiao)毒的手(shou)(shou)柄或設消(xiao)(xiao)毒的箍（曲軌）作靈活定位，并具(ju)有(you)自動剎車和(he)停止功能以操縱其定位，在手(shou)(shou)術部位的上面(mian)和(he)周(zhou)圍(wei)，保(bao)持相宜的空間。無(wu)影(ying)燈(deng)的固定裝(zhuang)置(zhi)可(ke)(ke)安置(zhi)在天(tian)花(hua)板(ban)或墻(qiang)壁(bi)上的固定點上，也(ye)可(ke)(ke)安置(zhi)在天(tian)花(hua)板(ban)的軌道上。

無影燈的五個要求

亮度要求

手(shou)術(shu)(shu)室外科(ke)(ke)醫師必須能(neng)夠(gou)精確(que)地分(fen)辨輪廓、顏色和移動。因此(ci)(ci)作(zuo)為外科(ke)(ke)醫師，需要接近日(ri)光(guang)質量的(de)(de)(de)光(guang)強度(du)。100,000lux的(de)(de)(de)光(guang)確(que)定(ding)相當于(yu)正午時太(tai)陽的(de)(de)(de)亮度(du)。除(chu)此(ci)(ci)之外，在手(shou)術(shu)(shu)環境中，大部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)光(guang)被吸收而不是被反射，這就意味著手(shou)術(shu)(shu)無(wu)影燈必須提供更(geng)大的(de)(de)(de)亮度(du)。

無(wu)影燈最大(da)可產生150,000lux的(de)亮(liang)(liang)度，而(er)且亮(liang)(liang)度均可進行無(wu)級調節。只有(you)在(zai)此亮(liang)(liang)度下，外科醫生才能在(zai)術(shu)區擁有(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(ji)病(bing)人(ren)帶來(lai)很大的危害(hai)。因此，外科手(shou)術過程(cheng)中我們需要(yao)的是(shi)只有光(guang)而(er)無熱的照明(ming)。

無病原體要求

外科(ke)(ke)手術(shu)(shu)的(de)基本要素之一(yi)是必須保持(chi)手術(shu)(shu)過(guo)程中病原(yuan)體(ti)數量最(zui)低，因此我們采用最(zui)佳(jia)手術(shu)(shu)無影燈外形(xing)設計，配合適(shi)當的(de)安(an)放位置（外科(ke)(ke)醫生身后），能有效(xiao)的(de)控制病原(yuan)體(ti)的(de)數量。

色溫要求

顏色感知(zhi)由所處光(guang)(guang)(guang)照的(de)(de)(de)色溫(wen)所決(jue)定，例如：日(ri)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)色溫(wen)是5600kelvin；在(zai)5600kelvin色溫(wen)下(xia)人類研究感受到的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)是白光(guang)(guang)(guang)。因此專家建議手術室中光(guang)(guang)(guang)色溫(wen)至(zhi)少在(zai)4000kelvin；所以可以產(chan)生與日(ri)光(guang)(guang)(guang)治(zhi)療相同的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)。而對(dui)于人類的(de)(de)(de)眼睛(jing)，日(ri)光(guang)(guang)(guang)下(xia)的(de)(de)(de)顏色才清楚，使診斷更(geng)加準確并(bing)且(qie)不(bu)會使醫護人員因長(chang)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(gong)業沖壓一次成(cheng)(cheng)型(xing)，反光率高達95%。他的(de)形(xing)狀很特(te)殊：由(you)各(ge)個反光并(bing)且照(zhao)亮整個術(shu)(shu)區的(de)許(xu)(xu)(xu)許(xu)(xu)(xu)多(duo)多(duo)反射(she)面組成(cheng)(cheng)。由(you)此(ci)使(shi)許(xu)(xu)(xu)許(xu)(xu)(xu)多(duo)多(duo)的(de)光影疊(die)合，形(xing)成(cheng)(cheng)一個絕對同源的(de)光柱(zhu)(zhu)。手(shou)術(shu)(shu)在此(ci)光柱(zhu)(zhu)中進(jin)(jin)行(xing)，即從(cong)燈盤下80cm開(kai)始形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)深(shen)達術(shu)(shu)區的(de)光柱(zhu)(zhu)中進(jin)(jin)行(xing)。

由于反射面(mian)的(de)完美設計以及大尺(chi)寸光(guang)反射面(mian)，這種同(tong)光(guang)光(guang)柱(zhu)不僅與日光(guang)一(yi)樣明亮而且(qie)絕無(wu)陰影。并(bing)且(qie)在外科醫生(sheng)的(de)肩、手(shou)或(huo)頭部(bu)遮擋部(bu)分光(guang)源(yuan)時，仍(reng)然能夠保持非常均勻。