С точки зрения пропускания света стеклянные оптические волокна имеют много преимуществ перед пластиковыми оптическими волокнами. Вот пять причин, по которым стекло является лучшим выбором для передачи света в медицинских устройствах, таких как эндоскопы и стоматологические инструменты.

1. Отличные характеристики освещения

Оптические волокна являются основой для гибких и жестких световодов, а волокна, изготовленные из стекла, обеспечивают самые высокие показатели светопропускания. Стекло имеет чрезвычайно высокий индекс цветопередачи, что означает, что длина волны света, входящего и выходящего из волокна или световода, изменяется очень мало. Это может отображать наиболее реалистичные цвета, и врачи могут использовать световод из стекловолокна для точного наблюдения за человеческими тканями. Стеклянные волокна могут иметь числовую апертуру до 1, что позволяет большему количеству света входить и проходить по волокну, что приводит к большему полю зрения и возможности освещать большую площадь с меньшим пучком волокон. Напротив, из-за ограничений свойств материала числовая апертура пластиковых оптических волокон может достигать максимум 0,5.

2. Прочный и гибкий

Стекло очень прочное, но очень тонкое стекло может стать очень гибким. Сочетание этих двух свойств означает, что стеклянные волокна, используемые в световодах, могут иметь диаметр до 30 микрометров (менее половины толщины человеческого волоса). Такой малый диаметр обеспечивает узкие радиусы изгиба, необходимые для очень гибкого движения эндоскопа. Напротив, очень тонкие пластиковые оптические волокна обычно имеют диаметр 500 микрон и в большинстве случаев 1 мм (1000 микрон) или более. В приложениях для обработки изображений одиночное стекловолокно может иметь диаметр всего 4 микрона, что обеспечивает чрезвычайно высокое разрешение пикселей. Это означает, что детализированные, четкие изображения могут передаваться с одного конца оптоволоконного пучка на другой. Как и в случае с эндоскопами или жесткими оптоволоконными стоматологическими световодами, волоконно-оптические световоды легко автоклавируются или перерабатываются при 134 градусах Цельсия. Оптические волокна, изготовленные из специального стекла, более гибкие и гибкие, чем пластиковые оптические волокна. Они имеют значительно более высокий модуль упругости.

3. Стабильный при высокой температуре

Поскольку стекло остается стабильным при температурах до 350°C, гибкие стекловолоконные пучки или жесткие световоды могут легко выдерживать автоклавирование при температуре до 134°C. Это делает стекло идеальным для пропускания света в многоразовых инструментах, таких как стоматологические инструменты или эндоскопы, которые требуют очистки и стерилизации. Инструменты, содержащие пластиковые оптические волокна, нельзя автоклавировать, поскольку такие волокна обычно выдерживают температуру до 80°C.

4. Больше вариантов дизайна

Из-за чрезвычайно малого диаметра стеклянных волокон большое количество отдельных волокон может поместиться в относительно небольшой пучок волокон. Это позволяет получить сложную геометрию с небольшими пучками волокон. При использовании в качестве источника света для одноразовых эндоскопов волокно малого диаметра можно расположить вокруг камеры в определенной форме, чтобы уменьшить перенасыщение камеры. Использование стекловолоконных жгутов также позволяет передавать свет от одного источника света в несколько мест по нескольким меньшим ветвям. Пучки оптоволокна из стекловолокна могут смешивать красный, зеленый и синий светодиодный свет для получения однородного белого света на другом конце. Поскольку стеклянные волокна очень тонкие, в пучок того же диаметра может поместиться больше стеклянных волокон, чем более толстых полимерных волокон. Чем больше количество волокон, тем равномернее световой поток.

5. Отличная химическая стойкость

Благодаря высокой химической стойкости стекла оно не вступает в реакцию с чистящими средствами, моющими средствами, кислотами, щелочами, растворителями или клеями. Это делает стеклянные детали прочными и легко очищаемыми. Стекло также инертно, то есть отсутствует риск аллергических реакций, так как оно не вызывает иммунного ответа в организме. Пластмассы могут реагировать с различными химическими веществами, иногда вызывая иммунный ответ в организме. Многие пластики нельзя использовать при низкотемпературной обработке медицинских устройств, например, при плазменной стерилизации, поскольку они вступают в реакцию с перекисью водорода, используемой в таких процессах.