1.出色的照明性能
光纤是柔性和刚性光导的基础,由玻璃制成的光纤提供最高的光传输性能。玻璃具有极高的显色指数,这意味着进出光纤或光导的光的波长变化非常小。这可以显示出最逼真的颜色,医生可以使用玻璃光导纤维忠实地观察人体组织。玻璃纤维可以具有高达1的数值孔径,允许更多的光进入并沿着纤维传播,从而产生更大的视场,并能够用更小的光纤束照射更大的区域。相比之下,由于材料性能的限制,塑料光纤的数值孔径最大只能达到0.5。
2.坚固可弯曲
玻璃非常坚固,但非常薄的玻璃会变得非常灵活。这两种特性的结合意味着用于光导的玻璃纤维的直径可以大到30微米(小于人类头发厚度的一半)。这样的小直径使得能够实现内窥镜中高度柔性移动所需的紧密弯曲半径。相反,非常薄的塑料光纤的直径通常为500微米,在大多数情况下为1毫米(1000微米)或更大。在成像应用中,单根玻璃纤维的直径可以小到4微米,从而实现极高的像素分辨率。
这意味着可以将详细、清晰的图像从光纤束的一端传输到另一端。与内窥镜或刚性光纤牙科光导一样,光纤光导很容易在134摄氏度下进行高压灭菌或再加工。由特种玻璃制成的光纤比塑料光纤更灵活。它们具有明显更高的弹性模量。
3.高温稳定
由于玻璃在高达350°C的温度下保持稳定,柔性玻璃光纤束或刚性光导可以轻松承受高达134°C的高压灭菌环境。这使得玻璃成为可重复使用的仪器(如牙科仪器或需要清洁和消毒的内窥镜)中光传输的理想选择。含有塑料光纤的仪器不能进行高压灭菌,因为此类光纤通常只能承受高达80°C的温度。
4.更多设计选项
由于玻璃纤维的直径极小,大量的单根纤维可以装入相对较小的纤维束中。这使得能够用小的纤维束实现复杂的几何形状。当用作一次性内窥镜的光源时,小直径光纤可以以特定形状定位在相机周围,以减少相机过饱和。玻璃光纤束的使用还允许来自单个光源的光沿着几个较小的分支传输到多个位置。玻璃光纤束可以将红色、绿色和蓝色LED光混合,在另一端产生均匀的白光。由于玻璃纤维非常薄,与较厚的聚合物纤维相比,更多的玻璃纤维可以放入相同直径的纤维束中。光纤的数量越高,光输出就越均匀。
5.优异的耐化学性
由于玻璃具有很高的耐化学性,它不会与清洁剂、洗涤剂、酸、碱、溶剂或粘合剂发生反应。这使得玻璃部件耐用且易于清洁。玻璃也是惰性的,这意味着没有过敏反应的风险,因为它不会在体内引发任何免疫反应。塑料可以与多种化学物质发生反应,有时会在体内引起免疫反应。许多塑料不能用于低温医疗器械加工,如等离子体灭菌,因为它们会与此类工艺中使用的过氧化氢发生反应。
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