非接觸式溫度傳感器應用于醫(yī)療

1、非接觸式溫度傳感器應用于醫(yī)療摘要在這項研究中，我們已經(jīng)開發(fā)出一種非接觸式溫度傳感器，它使用鹵化銀紅外光纖，用于醫(yī)療內(nèi)窺鏡。我們測量的紅外輻射，是通過熱光纖光功率表，從熱源由一銀鹵化物轉(zhuǎn)移。此外，一個熱源和光功率測量溫度之間的關系是確定的。為了提高通過光纖銀鹵化物的紅外輻射量和紅外遙感的的一部分熱光功率表，如紅外線對焦鏡頭和光學設備準直器的使用。熱源和光功率測量溫度之間的關系是確定的。光纖溫度測量范圍：溫度傳感器采用熱光功率表是從30至70攝氏度。預計非接觸式溫度傳感器采用紅外光纖可根據(jù)本研究的結果為基礎的醫(yī)療和工業(yè)應用開發(fā)。關鍵詞紅外光纖，光熱功率計，非接觸式溫度傳感器，紅外線輻射I. 導言

2、一般來說，非接觸式溫度計可以測量從一個遙遠的紅外輻射熱源排放。在沒有明確的光纖溫度傳感器或一個紅外光纖和紅外線傳感器組合許可的情況下，非接觸式表面視線清楚。這可能有助于確定了快速運動物體的表面溫度，甚至在狹窄的地方和電磁場測量溫度1，2。作為一個紅外波導，光纖的基于混合鹵化銀晶體，AgClxBr1 - X，被認為是為低溫度下測量的最佳選擇。這些纖維的特點是靈活，不溶于水，且無毒3。出于這個原因，鹵化銀紅外光學纖維應用在紅外光譜中，輻射測量和工業(yè)及醫(yī)療應用的熱成像4。 在這項研究中，我們已經(jīng)開發(fā)出一種使用鹵化物紅外線非接觸式溫度傳感器，用于醫(yī)療內(nèi)窺鏡。它可能會制造一個內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括圖像指導，光

3、導和光纖溫度傳感器作為非接觸式輔助通道。通過使用熱光功率表，光纖溫度傳感器測量的溫度范圍是30到70攝氏度。II.物品和器材 本次研究紅外光纖選擇的是鹵化銀紅外光纖（紅外900/1000，JT Ingram光功率計（PM，Thorlabs公司）連接一個溫度傳感器并測量光功率。圖一顯示了銀鹵化物紅外光纖在傳輸波長范圍為4到18微米中的傳輸速率。特別值得注意的是，它的傳輸速率比在傳輸范圍10到14微米波長快90%。 圖一：銀鹵化物紅外光纖的傳播速率 銀鹵化物紅外光纖的結構和物理性能在圖二中作出了演示。它的核心和包層是由銀鹵化物的混合材料制成，外層由聚醚醚酮聚合物組成。圖二銀鹵化物紅外光纖的結構和物

4、理性能圖三顯示了紅外光設備原理圖比如紅外準直儀和聚焦透鏡。這些紅外光設備是用來增加從光纖轉(zhuǎn)移來的可被紅外光傳感器測量的紅外輻射。不管是紅外光纖準直器(FOCIR 10, JT Ingram Co.)或聚焦透鏡 (FOFHIR 10, JT Ingram Co.)都是通過SMA連接附在鹵化銀光纖的尾端。一個準直儀放在熱源的前面，聚焦透鏡連接著紅外線傳感部分的熱光功率表。圖三紅外光設備原理圖III.實驗與結果使用鹵化銀光纖測量熱源溫度的實驗裝置在圖四中作出了演示。圖四鹵化銀光纖測量熱源溫度的實驗裝置 為了測量光功率的紅外線輻射，要使熱源、銀鹵化物紅外光纖和溫度傳感器對齊。并將所有實驗裝置置于黑暗的

5、房間以阻攔外界的輻射對實驗結果的干擾。 熱源的溫度會隨著輸入電壓源的改變而改變，而一個紅外線波長取決于每個熱源的溫度。紅外線輻射熱源通過準直器準直后進入鹵化銀紅外光纖。聚焦透鏡被用來將紅外線集中輸入溫度傳感器。光功率由一個特定波長的紅外傳輸輻射決定。我們通過大量重復隨機實驗得到的變化的溫度測量了熱功率。圖五光源的溫度和沒有光學裝置測量的光功率之間的關系 圖五顯示了光源的溫度和沒有光學裝置測量的光功率之間的關系。最佳擬合線的數(shù)學模型也在圖五中得到了演示。圖六熱源的溫度和用紅外光學器件比如準直儀和聚焦透鏡測量的光功率之間的關系 圖六展現(xiàn)了熱源的溫度和用紅外光學器件比如準直儀和聚焦透鏡測量的光功率之間的關系。圖六中的直線比圖五的曲線更確切的證明了他們的線性關系，我們也同時得到了他們的數(shù)學表達式。圖七包括紅外光纖的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)示意圖圖七顯示了所提出的內(nèi)窺鏡示意圖溫度測量系統(tǒng)，并包括圖像指南，光導和一個帶輔助通道的光纖非接觸式溫度傳感器。IV.結論在這次研究中，我們開發(fā)了使用鹵化銀紅外光纖的非接觸式溫度傳感器和紅外光學器件比如紅外準直儀和聚焦透鏡。由一個熱源發(fā)出的紅外輻射通過鹵化銀光纖準直和傳遞。通過鹵化銀紅外光纖傳播并用聚焦鏡頭集中到熱傳感器。熱源的溫度與測