Fiberskop

Ett fiberskop av låg kvalitet som observerar insidan av en antik klockmekanism. Observera hur individuella fibrer är urskiljbara, eftersom varje fiber bara vidarebefordrar en del av bilden.

Ett fiberskop är ett flexibelt optiskt fiberknippe med ett okular i ena änden och en lins i den andra som används för att undersöka och inspektera små svåråtkomliga platser som insidan av maskiner, lås och människokroppen.

Historia

Styrning av ljus genom refraktion, principen som gör fiberoptik möjlig, demonstrerades först av Daniel Colladon och Jacques Babinet i Paris i början av 1840-talet. År 1930 Heinrich Lamm , en tysk läkarstudent, den första personen som satte ihop ett knippe optiska fibrer för att bära en bild. Dessa upptäckter ledde till uppfinningen av endoskop och fiberskop. På 1960-talet uppgraderades endoskopet med glasfiber , ett flexibelt material som tillät ljus att släppa igenom, även när det böjdes. Även om detta gav användare möjligheten att observera i realtid, gav det dem inte möjligheten att ta fotografier. 1964 uppfanns fiberskopet, den första gastrokameran. Det var första gången ett endoskop hade en kamera som kunde ta bilder. Denna innovation ledde till mer noggranna observationer och mer exakta diagnoser.

Optik

Fiberskop fungerar genom att använda vetenskapen om fiberoptiska buntar, som består av många fiberoptiska kablar. Fiberoptiska kablar är gjorda av optiskt rent glas och är tunna som en människas hår. De tre huvudkomponenterna i en fiberoptisk kabel är:

• kärna – mitten av högrent glas
• beklädnad – det yttre materialet som omger kärnan som förhindrar ljus från att läcka
• buffertbeläggning – den skyddande plastbeläggningen

Följande är de två olika typerna av fiberoptiska buntar i ett fiberskop:

• belysningsbunt – designad för att bära ljus till området framför linsen
• bildpaket – designat för att bära en bild från linsen till okularet

Total inre reflektion

Fiberoptiska kablar använder total intern reflektion för att överföra information. När ljus färdas från ett medium till ett annat bryts det. Om ljuset rör sig från ett mindre tätt medium till ett tätt medium bryts det bort från det normala . Det motsatta gäller om ljuset färdas från ett tätt medium till ett mindre tätt medium. I optiska kablar färdas ljus genom den täta glaskärnan (högt brytningsindex) genom att konstant reflektera från den mindre täta beklädnaden (lägre brytningsindex). Detta beror på att kärnans yta fungerar som en perfekt spegel och ljusets vinkel är alltid större än den kritiska vinkeln.

Komponenter

• Okular – Förstorar bilden som bärs tillbaka av bildknippet så att det mänskliga ögat kan se den.
• Bildknippe – Kontinuerlig sträng av flexibla glasfibrer som överför bilden till okularet.
• Distal lins – Kombinationen av mikrolinser som tar bilder och fokuserar dem i det lilla bildpaketet.
• Belysningssystem - En fiberoptisk ljusledare som vidarebefordrar ljus från källan till målområdet
• Artikulationssystem- Användarens förmåga att kontrollera rörelsen av den böjda delen av fiberskopet som är direkt fäst vid den distala linsen.
• Fiberscope-kropp – Kontrollsektionen som är utformad för att underlätta enhandsmanövrering.
• Insättningsrör – Större delen av fiberskopets längd, gjord för att vara hållbar och flexibel. Detta skyddar det optiska fiberknippet och artikulationskablarna.
• Böjsektion – Den mest flexibla delen av fiberskopet, den förbinder införingsslangen med den distala visningssektionen.
• Distal sektion – Där slutpunkterna för både belysnings- och bildfiberknippet är.

Medicinska tillämpningar

Fiberskop används inom det medicinska området som ett verktyg för att hjälpa läkare och kirurger att undersöka problem i en patients kropp utan att behöva göra stora snitt. Denna procedur kallas endoskopi. Läkare använder detta när de misstänker att en patients organ är infekterat, skadat eller cancer. Det finns många typer baserade på det område av kroppen som undersöks. De inkluderar:

• Artroskopi – Leder
• Bronkoskopi – Lungor
• Koloskopi – Kolon
• Cystoskopi – urinblåsa
• Enteroskopi – tunntarm
• Hysteroskopi – Livmoder
• Laparoskopi – Mage/bäcken
• Laryngoskopi – Larynx (röstlåda)
• Mediastinoskopi – Området mellan lungorna
• Endoskopi av övre mag-tarmkanalen - Matstrupe och övre tarmkanalen

Även om all medicinsk teknik har sina potentiella risker, har användning av ett fiberskop för endoskopi en mycket låg risk att orsaka infektion och blodförlust.

Andra applikationer

Låssmeder använder fiberskop för att kontrollera stiftens position .

Tekniker och inspektörer använder fiberskop för att titta på insidan av maskiner utan att behöva plocka isär dem.

Fiberskop kan också användas i militär- eller polistillämpningar för att kontrollera under dörrar eller runt hörn, eller på annat sätt utföra övervakning eller spaning .

I populärmedia

• Filmen Who Dares Wins från 1982 , om Special Air Service , skildrade användningen av fiberskop i kampen mot terrorism .
• Fiberscopes är ett viktigt verktyg i taktiska skyttar som Tom Clancy's Rainbow Six , Splinter Cell , SWAT , Ready or Not och Door Kickers , där de används för att kolla under dörrar eller runt hörn utan att avslöja spelarens position eller utsätta dem för fiendens attacker .

Se även

• Boreskop
• Endoskop
• Ulexite eller "TV rock", ett naturligt förekommande fiberknippe
• Dold kamera