1.出色的照明性能
光纖是柔性和剛性光導的基礎,由玻璃制成的光纖提供最高的光傳輸性能。玻璃具有極高的顯色指數(shù),這意味著進出光纖或光導的光的波長變化非常小。這可以顯示出最逼真的顏色,醫(yī)生可以使用玻璃光導纖維忠實地觀察人體組織。玻璃纖維可以具有高達1的數(shù)值孔徑,允許更多的光進入并沿著纖維傳播,從而產(chǎn)生更大的視場,并能夠用更小的光纖束照射更大的區(qū)域。相比之下,由于材料性能的限制,塑料光纖的數(shù)值孔徑最大只能達到0.5。
2.堅固可彎曲
玻璃非常堅固,但非常薄的玻璃會變得非常靈活。這兩種特性的結合意味著用于光導的玻璃纖維的直徑可以大到30微米(小于人類頭發(fā)厚度的一半)。這樣的小直徑使得能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)窺鏡中高度柔性移動所需的緊密彎曲半徑。相反,非常薄的塑料光纖的直徑通常為500微米,在大多數(shù)情況下為1毫米(1000微米)或更大。在成像應用中,單根玻璃纖維的直徑可以小到4微米,從而實現(xiàn)極高的像素分辨率。
這意味著可以將詳細、清晰的圖像從光纖束的一端傳輸?shù)搅硪欢?。與內(nèi)窺鏡或剛性光纖牙科光導一樣,光纖光導很容易在134攝氏度下進行高壓滅菌或再加工。由特種玻璃制成的光纖比塑料光纖更靈活。它們具有明顯更高的彈性模量。
3.高溫穩(wěn)定
由于玻璃在高達350°C的溫度下保持穩(wěn)定,柔性玻璃光纖束或剛性光導可以輕松承受高達134°C的高壓滅菌環(huán)境。這使得玻璃成為可重復使用的儀器(如牙科儀器或需要清潔和消毒的內(nèi)窺鏡)中光傳輸?shù)睦硐脒x擇。含有塑料光纖的儀器不能進行高壓滅菌,因為此類光纖通常只能承受高達80°C的溫度。
4.更多設計選項
由于玻璃纖維的直徑極小,大量的單根纖維可以裝入相對較小的纖維束中。這使得能夠用小的纖維束實現(xiàn)復雜的幾何形狀。當用作一次性內(nèi)窺鏡的光源時,小直徑光纖可以以特定形狀定位在相機周圍,以減少相機過飽和。玻璃光纖束的使用還允許來自單個光源的光沿著幾個較小的分支傳輸?shù)蕉鄠€位置。玻璃光纖束可以將紅色、綠色和藍色LED光混合,在另一端產(chǎn)生均勻的白光。由于玻璃纖維非常薄,與較厚的聚合物纖維相比,更多的玻璃纖維可以放入相同直徑的纖維束中。光纖的數(shù)量越高,光輸出就越均勻。
5.優(yōu)異的耐化學性
由于玻璃具有很高的耐化學性,它不會與清潔劑、洗滌劑、酸、堿、溶劑或粘合劑發(fā)生反應。這使得玻璃部件耐用且易于清潔。玻璃也是惰性的,這意味著沒有過敏反應的風險,因為它不會在體內(nèi)引發(fā)任何免疫反應。塑料可以與多種化學物質(zhì)發(fā)生反應,有時會在體內(nèi)引起免疫反應。許多塑料不能用于低溫醫(yī)療器械加工,如等離子體滅菌,因為它們會與此類工藝中使用的過氧化氫發(fā)生反應。
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