1、非接觸式溫度傳感器應(yīng)用于醫(yī)療摘要在這項(xiàng)研究中，我們已經(jīng)開(kāi)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(cè)量的紅外輻射，是通過(guò)熱光纖光功率表，從熱源由一銀鹵化物轉(zhuǎn)移。此外，一個(gè)熱源和光功率測(cè)量溫度之間的關(guān)系是確定的。為了提高通過(guò)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(duì)焦鏡頭和光學(xué)設(shè)備準(zhǔn)直器的使用。熱源和光功率測(cè)量溫度之間的關(guān)系是確定的。光纖溫度測(cè)量范圍：溫度傳感器采用熱光功率表是從30至70攝氏度。預(yù)計(jì)非接觸式溫度傳感器采用紅外光纖可根據(jù)本研究的結(jié)果為基礎(chǔ)的醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。關(guān)鍵詞紅外光纖，光熱功率計(jì)，非接觸式溫度傳感器，紅外線輻射I. 導(dǎo)言

2、一般來(lái)說(shuō)，非接觸式溫度計(jì)可以測(cè)量從一個(gè)遙遠(yuǎn)的紅外輻射熱源排放。在沒(méi)有明確的光纖溫度傳感器或一個(gè)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(yùn)動(dòng)物體的表面溫度，甚至在狹窄的地方和電磁場(chǎng)測(cè)量溫度1，2。作為一個(gè)紅外波導(dǎo)，光纖的基于混合鹵化銀晶體，AgClxBr1 - X，被認(rèn)為是為低溫度下測(cè)量的最佳選擇。這些纖維的特點(diǎn)是靈活，不溶于水，且無(wú)毒3。出于這個(gè)原因，鹵化銀紅外光學(xué)纖維應(yīng)用在紅外光譜中，輻射測(cè)量和工業(yè)及醫(yī)療應(yīng)用的熱成像4。 在這項(xiàng)研究中，我們已經(jīng)開(kāi)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(huì)制造一個(gè)內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括圖像指導(dǎo)，光

3、導(dǎo)和光纖溫度傳感器作為非接觸式輔助通道。通過(guò)使用熱光功率表，光纖溫度傳感器測(cè)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(jì)（PM，Thorlabs公司）連接一個(gè)溫度傳感器并測(cè)量光功率。圖一顯示了銀鹵化物紅外光纖在傳輸波長(zhǎng)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(zhǎng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和物

4、理性能圖三顯示了紅外光設(shè)備原理圖比如紅外準(zhǔn)直儀和聚焦透鏡。這些紅外光設(shè)備是用來(lái)增加從光纖轉(zhuǎn)移來(lái)的可被紅外光傳感器測(cè)量的紅外輻射。不管是紅外光纖準(zhǔn)直器(FOCIR 10, JT Ingram Co.)或聚焦透鏡 (FOFHIR 10, JT Ingram Co.)都是通過(guò)SMA連接附在鹵化銀光纖的尾端。一個(gè)準(zhǔn)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(shè)備原理圖III.實(shí)驗(yàn)與結(jié)果使用鹵化銀光纖測(cè)量熱源溫度的實(shí)驗(yàn)裝置在圖四中作出了演示。圖四鹵化銀光纖測(cè)量熱源溫度的實(shí)驗(yàn)裝置 為了測(cè)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(duì)齊。并將所有實(shí)驗(yàn)裝置置于黑暗的

5、房間以阻攔外界的輻射對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 熱源的溫度會(huì)隨著輸入電壓源的改變而改變，而一個(gè)紅外線波長(zhǎng)取決于每個(gè)熱源的溫度。紅外線輻射熱源通過(guò)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后進(jìn)入鹵化銀紅外光纖。聚焦透鏡被用來(lái)將紅外線集中輸入溫度傳感器。光功率由一個(gè)特定波長(zhǎng)的紅外傳輸輻射決定。我們通過(guò)大量重復(fù)隨機(jī)實(shí)驗(yàn)得到的變化的溫度測(cè)量了熱功率。圖五光源的溫度和沒(méi)有光學(xué)裝置測(cè)量的光功率之間的關(guān)系 圖五顯示了光源的溫度和沒(méi)有光學(xué)裝置測(cè)量的光功率之間的關(guān)系。最佳擬合線的數(shù)學(xué)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(xué)器件比如準(zhǔn)直儀和聚焦透鏡測(cè)量的光功率之間的關(guān)系 圖六展現(xiàn)了熱源的溫度和用紅外光學(xué)器件比如準(zhǔn)直儀和聚焦透鏡測(cè)量的光功率之間的關(guān)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(guān)系，我們也同時(shí)得到了他們的數(shù)學(xué)表達(dá)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(cè)量系統(tǒng)，并包括圖像指南，光導(dǎo)和一個(gè)帶輔助通道的光纖非接觸式溫度傳感器。IV.結(jié)論在這次研究中，我們開(kāi)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(xué)器件比如紅外準(zhǔn)直儀和聚焦透鏡。由一個(gè)熱源發(fā)出的紅外輻射通過(guò)鹵化銀光纖準(zhǔn)直和傳遞。通過(guò)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(cè)