กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ไฟเบอร์ สโคป คือ ชุด ใยแก้วนำแสง ที่มีความยืดหยุ่น โดยมีเลนส์อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและ ช่องมองภาพ หรือ กล้อง อยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง...

ไฟเบอร์สโคป

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ไฟเบอร์คุณภาพต่ำที่ใช้ตรวจสอบภายในกลไกนาฬิกาโบราณ สังเกตว่าสามารถมองเห็นเส้นใยแต่ละเส้นได้อย่างชัดเจน เนื่องจากแต่ละเส้นใยส่งสัญญาณภาพเพียงบางส่วนเท่านั้น

ไฟเบอร์สโคปคือ ชุด ใยแก้วนำแสง ที่มีความยืดหยุ่น โดยมีเลนส์อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและช่องมองภาพหรือกล้องอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ใช้สำหรับตรวจสอบและสำรวจสถานที่ขนาดเล็กที่เข้าถึงยาก เช่น ภายในเครื่องจักร กุญแจ และร่างกายมนุษย์

ประวัติศาสตร์

การนำแสงโดยการหักเห ซึ่งเป็นหลักการที่ทำให้ใยแก้วนำแสงเป็นไปได้นั้น ได้รับการสาธิตครั้งแรกโดยDaniel ColladonและJacques Babinetในปารีสในช่วงต้นทศวรรษ 1840 ต่อมาในปี 1930 Heinrich Lammนักศึกษาแพทย์ชาวเยอรมัน ได้กลายเป็นบุคคลแรกที่รวบรวมใยแก้วนำแสงเพื่อนำภาพ การค้นพบเหล่านี้นำไปสู่การประดิษฐ์เอนโดสโคปและไฟเบอร์สโคป[ 1 ] ในช่วงทศวรรษ 1960 เอนโดสโคปได้รับการปรับปรุงด้วยใยแก้วซึ่งเป็นวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ ทำให้แสงสามารถส่งผ่านได้แม้ในขณะที่โค้งงอ แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้ผู้ใช้สามารถสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์ได้ แต่ก็ไม่ได้ทำให้พวกเขาสามารถถ่ายภาพได้ ในปี 1964 ไฟเบอร์สโคป ซึ่งเป็นกล้องส่องตรวจกระเพาะอาหารตัวแรก ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น นับเป็นครั้งแรกที่เอนโดสโคปมีกล้องที่สามารถถ่ายภาพได้ นวัตกรรมนี้ทำให้การสังเกตการณ์มีความละเอียดมากขึ้น และการวินิจฉัยแม่นยำยิ่งขึ้น[ 2 ]

ทัศนศาสตร์

กล้องส่องตรวจตาแบบไฟเบอร์ออปติกทำงานโดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ของชุดใยแก้วนำแสง ซึ่งประกอบด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงจำนวนมาก สายเคเบิลใยแก้วนำแสงทำจากแก้วบริสุทธิ์ทางแสงและบางเท่าเส้นผมของมนุษย์ ส่วนประกอบหลักสามส่วนของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ได้แก่:

ต่อไปนี้คือใยแก้วนำแสงสองประเภทที่แตกต่างกันในกล้องส่องตรวจแบบไฟเบอร์ออปติก:

  • ชุดไฟส่องสว่าง – ออกแบบมาเพื่อนำแสงไปยังบริเวณด้านหน้าเลนส์
  • ชุดภาพ – ออกแบบมาเพื่อส่งภาพจากเลนส์ไปยังช่องมองภาพ[ 3 ]

การสะท้อนภายในทั้งหมด

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงใช้การสะท้อนภายในทั้งหมดเพื่อส่งข้อมูล เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะหักเห หากแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า แสงจะหักเหออกจากแนวตั้งฉาก ในทางกลับกัน หากแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แสงจะหักเหออกจากแนวตั้งฉาก ในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง แสงจะเดินทางผ่านแกนแก้วที่มีความหนาแน่นสูง (ดัชนีหักเหสูง) โดยการสะท้อนอย่างต่อเนื่องจากปลอกหุ้มที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า (ดัชนีหักเหต่ำ) สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของแกนทำหน้าที่เหมือนกระจกเงาที่สมบูรณ์แบบ และมุมของแสงจะมีขนาดใหญ่กว่ามุมวิกฤตเสมอ[ 4 ]

ส่วนประกอบ

  • ช่องมองภาพ – ขยายภาพที่ส่งกลับมาโดยชุดรับภาพเพื่อให้ดวงตาของมนุษย์สามารถมองเห็นได้
  • ชุดสร้างภาพ – เส้นใยแก้วยืดหยุ่นต่อเนื่องที่ส่งภาพไปยังเลนส์ใกล้ตา
  • เลนส์ปลายทาง – การรวมกันของเลนส์ขนาดเล็กที่รับภาพและโฟกัสภาพเหล่านั้นไปยังชุดเลนส์รับภาพขนาดเล็ก
  • ระบบให้แสงสว่าง – ตัวนำแสงใยแก้วนำแสงที่ส่งผ่านแสงจากแหล่งกำเนิดแสงไปยังพื้นที่เป้าหมาย
  • ระบบการขยับ – ความสามารถของผู้ใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของส่วนโค้งงอของไฟเบอร์สโคปที่ติดอยู่กับเลนส์ด้านปลายโดยตรง
  • ตัวกล้องไฟเบอร์สโคป – ส่วนควบคุมที่ออกแบบมาเพื่อช่วยในการใช้งานด้วยมือเดียว
  • ท่อสอด – ส่วนที่ยาวที่สุดของกล้องไฟเบอร์สโคป ทำจากวัสดุที่ทนทานและยืดหยุ่นได้ ทำหน้าที่ปกป้องชุดใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลเชื่อมต่อต่างๆ
  • ส่วนโค้งงอ – เป็นส่วนที่ยืดหยุ่นที่สุดของไฟเบอร์สโคป ทำหน้าที่เชื่อมต่อท่อสอดเข้ากับส่วนมองภาพด้านปลาย
  • ส่วนปลาย – บริเวณที่เป็นจุดสิ้นสุดของทั้งชุดใยแก้วนำแสงสำหรับการส่องสว่างและการถ่ายภาพ[ 5 ]

การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

กล้องไฟเบอร์สโคปเป็นเครื่องมือที่ใช้ในทางการแพทย์เพื่อช่วยให้แพทย์และศัลยแพทย์ตรวจสอบปัญหาภายในร่างกายของผู้ป่วยโดยไม่ต้องทำการผ่าตัดใหญ่ กระบวนการนี้เรียกว่าการส่องกล้อง แพทย์จะใช้เมื่อสงสัยว่าอวัยวะของผู้ป่วยติดเชื้อ เสียหาย หรือเป็นมะเร็ง มีหลายประเภทขึ้นอยู่กับบริเวณของร่างกายที่ต้องการตรวจสอบ ได้แก่:

แม้ว่าเทคนิคทางการแพทย์ทุกอย่างจะมีโอกาสเสี่ยงอยู่บ้าง แต่การใช้ไฟเบอร์สโคปในการส่องกล้องตรวจภายในมีความเสี่ยงต่ำมากที่จะทำให้เกิดการติดเชื้อและเสียเลือด

แอปพลิเคชันอื่นๆ

ช่างทำกุญแจใช้กล้องไฟเบอร์สโคปเพื่อตรวจสอบตำแหน่งของหมุดช่างเทคนิคและผู้ตรวจสอบใช้กล้องไฟเบอร์สโคปเพื่อดูภายในเครื่องจักรโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน นอกจากนี้ กล้องไฟเบอร์สโคปยังสามารถใช้ใน งานด้าน การทหารหรือตำรวจเพื่อตรวจสอบใต้ประตูหรือรอบมุม หรือเพื่อทำการเฝ้าระวังหรือลาดตระเวนได้ อีกด้วย

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ไฟเบอร์ สโคป คือ ชุด ใยแก้วนำแสง ที่มีความยืดหยุ่น โดยมีเลนส์อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและ ช่องมองภาพ หรือ กล้อง อยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง...

ประวัติศาสตร์

การนำแสงโดยการหักเห ซึ่งเป็นหลักการที่ทำให้ใยแก้วนำแสงเป็นไปได้นั้น ได้รับการสาธิตครั้งแรกโดย Daniel Colladon และ Jacques Babinet ใน ปารีส ในช่วงต้นทศวรรษ 1840 ต่อมาในปี 1930 Heinrich Lamm นักศึกษาแพทย์ชาวเยอรมัน...

ทัศนศาสตร์

กล้องส่องตรวจตาแบบไฟเบอร์ออปติกทำงานโดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ของชุดใยแก้วนำแสง ซึ่งประกอบด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงจำนวนมาก สายเคเบิลใยแก้วนำแสงทำจากแก้วบริสุทธิ์ทางแสงและบางเท่าเส้นผมของมนุษย์ ส่วนประกอบหลักสามส่วนของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ได้แก่:

การสะท้อนภายในทั้งหมด

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงใช้ การสะท้อนภายในทั้งหมด เพื่อส่งข้อมูล เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะหักเห หากแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า แสงจะหักเหออกจากแนวตั้งฉาก ในทาง กลับ กัน...