stringtranslate.com

Фиброскоп

Фиброскоп низкого качества, исследующий внутреннюю часть механизма старинных часов. Обратите внимание, как различимы отдельные волокна, поскольку каждое волокно передает только одну часть изображения.

Фиброскоп — это гибкий оптический жгут с линзой на одном конце и окуляром или камерой на другом. Он используется для осмотра и инспекции небольших труднодоступных мест, таких как внутренности машин, замков и человеческого тела.

История

Направление света путем преломления, принцип, который делает возможным использование волоконной оптики, впервые было продемонстрировано Даниэлем Колладоном и Жаком Бабине в Париже в начале 1840-х годов. Затем в 1930 году Генрих Ламм , немецкий студент-медик, стал первым человеком, который собрал пучок оптических волокон для передачи изображения. Эти открытия привели к изобретению эндоскопов и фиброскопов. [1] В 1960-х годах эндоскоп был модернизирован с помощью стекловолокна , гибкого материала, который позволял пропускать свет, даже будучи согнутым. Хотя это давало пользователям возможность наблюдения в реальном времени, оно не давало им возможности делать фотографии. В 1964 году был изобретен фиброскоп, первая гастроскопическая камера. Это был первый раз, когда эндоскоп имел камеру, которая могла делать снимки. Это нововведение привело к более тщательным наблюдениям и более точным диагнозам. [2]

Оптика

Фиброскопы работают, используя науку волоконно-оптических пучков, которые состоят из многочисленных волоконно-оптических кабелей. Волоконно-оптические кабели сделаны из оптически чистого стекла и имеют толщину человеческого волоса. Три основных компонента волоконно-оптического кабеля:

Ниже приведены два различных типа волоконно-оптических жгутов в фиброскопе:

Полное внутреннее отражение

Волоконно-оптические кабели используют полное внутреннее отражение для передачи информации. Когда свет перемещается из одной среды в другую, он преломляется. Если свет перемещается из менее плотной среды в плотную, он преломляется от нормали . Обратное происходит, если свет перемещается из плотной среды в менее плотную. В оптических кабелях свет перемещается через плотную стеклянную сердцевину (высокий показатель преломления), постоянно отражаясь от менее плотной оболочки (низкий показатель преломления). Это происходит потому, что поверхность сердцевины действует как идеальное зеркало, а угол света всегда больше критического угла. [4]

Компоненты

Медицинские приложения

Фиброскопы используются в медицинской сфере как инструмент, помогающий врачам и хирургам исследовать проблемы в организме пациента без необходимости делать большие разрезы. Эта процедура называется эндоскопией. Врачи используют ее, когда подозревают, что орган пациента инфицирован, поврежден или раковый. Существует множество типов в зависимости от области тела, которая обследуется. Они включают в себя:

Хотя любая медицинская методика сопряжена с потенциальными рисками, использование фиброскопа для эндоскопии имеет очень низкий риск возникновения инфекции и потери крови.

Другие приложения

Слесари используют фиброскопы для проверки положения штифтов . Техники и инспекторы используют фиброскопы для осмотра внутренней части машин без необходимости их разборки. Фиброскопы также могут использоваться в военных или полицейских целях для проверки под дверями или за углами, или иным образом для наблюдения или разведки .

В популярных СМИ

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Беллис, Мэри. "Рождение волоконной оптики". Архивировано из оригинала 12 июля 2012 г.
  2. ^ "VOL. 3 Birth of Fiberscopes". Архивировано из оригинала 13 ноября 2011 г. Получено 12 ноября 2014 г.
  3. ↑ Фройденрих, Крейг (6 марта 2001 г.). «Как работает волоконная оптика».
  4. ^ "Полное внутреннее отражение" . Получено 12 ноября 2014 г.
  5. ^ "Industrial Fiberscope" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 ноября 2014 г. . Получено 13 ноября 2014 г. .