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视强光学(Scan Optics)的眼科手术显微镜都使用Olympus定制的眼科光学镜头

眼科手术显微镜的防霉系列之:光学部件的霉变

2022-09-20 17:35 上海视强

我们在上一期的眼科手术显微镜的防霉专题中,介绍了光学显微镜是很容易产生霉变和防止霉变的一些工艺技术。我们在这一期中具体介绍一下霉变是怎样形成的。

霉菌广泛存在于自然界中

霉菌是真菌的一部分,其在自然界中广泛存在,且种类异常繁多,他们包括真菌门中的孢子囊菌纲,藻状菌纲,不完全菌纲等,其中对工业材料有侵袭作用的有四万余种。霉菌传播主要靠孢子,孢子呈微小粉末状,肉眼不易观察到。孢子从霉菌中弹射出来,由于体积小,重量轻,随空气气流运动和尘埃以及人体和物体的移动四处漂浮。孢子有平整的表面,可以长时间悬浮在空气中,凡是空气可以流通的地方,孢子均可侵入。在流动过程中,孢子一旦遇到适合的表面,就附着在上面。霉菌的特点是菌丝体较发达,无较大的子实体。同其他真菌一样,也有细胞壁,寄生或腐生方式生存。它一种多细胞微生物,它通过种子或孢子的形式繁衍后代。

自然界中存在的霉菌形态


霉菌滋生的条件

从霉菌滋生的湿度条件来讲,环境相对湿度大于60%霉菌即可生长;相对湿度大于65%时生长加快;相对湿度达80-95%时,是霉菌的高发环境。像我国的东南沿海、滇南和江南丘陵部分地区、川黔部分地区的相对湿度都大于80%,因此我国大部分地区都是高湿度环境,霉菌的滋生更是快速频繁。

    温度方面,霉菌菌丝体在8℃以上环境温度即可生长,12℃以上生长加快,当温度在10℃以上,湿度在60%以上的环境下,霉菌即可对物品造成危害。当温度在20-35℃,湿度在75-95%时,霉菌即可呈爆发性生长,特别是在南方的梅雨季节,是显微镜光学镜头受霉菌侵蚀的高发季节。

图示:中国梅雨时间和地区分布图


霉菌如何破坏光学原件

在了解了霉菌的成因之后,我们可以意识到它是显微鏡光学镜头的大敌,尤其在较为潮湿的环境下,霉菌孢子随处飘落、肆意生长,我们的眼科设备在这种情况下就很容易发霉。孢子附着在光学原件的表面,释放出其中的酸性化学物质,这种及其酸性物质轻而易举地腐蚀光学原件的表面,产生细微的被腐蚀凹陷,这些在光学原件表面的颗粒凹陷将产生漫反射,导致成像质量的明显下降,具体表现出视物不清,再怎么调焦,都无法看清物象。在一些大面积的霉变腐蚀情况中,腐蚀面融和生长成片,影响光学通透性,造成像质的急剧下降,根本无法观察。


各种光学镜面的霉变形状介绍


光学镜头内面和外面都有明显的霉变

霉变的各种形态:点状 斑点状 丝状 斑块状 融合霉变

细丝状的霉变 均匀分布在光学镜面

光学镜面组合胶合镜内部的霉变

光学部件内面的霉变

光学部件点状和丝状霉变

斑点状霉变

显微镜观察目镜的霉变

 显微镜目镜的严重霉变

显微镜的目镜是比较容易被发现霉变

目镜的雪花状霉变


目镜镜头的点斑片状霉变


 为了提高镜头的光学性能,其表面的镀膜由多层高分子材料构成。

一般光学镜面 是否镀膜有一个比较简单的判断方法就是利用折射看一下镜面的颜色 如上图所示,就折射出多种多层的颜色。


这一层合成材料为霉菌的生长繁殖提供了丰富的营养,霉菌在光学镜头表面分解膜的成份进行生长繁殖。菌丝体会以点状、或呈树枝状在镜头表面漫延,使镜头透光和成性能变差,直至菌丝体覆盖整个镜头。



霉菌还能利用镜头玻璃体中的无机盐成份提供营养,因此霉菌菌丝体不仅在镜片的表面生长, 还可以通过镜片边沿漫延到镜片背面,使镜片两面长霉而无法清除。更严重的时候,霉菌通过漫延和弹射孢子的方式在多片镜片之间传染,使镜头失去使用价值而报废。


显微镜光学部件的镀膜技术往往是衡量显微镜光学质量的一个重要方面。

对于受潮霉变的镜头来说,其镀膜或是内部镜片会生成蜘蛛网或棉絮状的霉菌,从而影响镜头的透光性和成像性能,严重时会导致镜头的报废。可以说,霉菌是眼科手术显微鏡最大的“隐形”杀手。


眼科手术显微镜是手术医生的眼睛,其光学质量:像质的清晰度和光通透性(光学亮度)是观察的必备条件。而光学部件的霉变发生正是影响了这两个因素。

眼科手术显微镜的防霉是确保手术显微镜正常使用的一个重要条件,


我们在下一篇文章中来谈一下霉变如何预防和清除,以及相关的维护方法。



澳大利亚视强光学有限公司(Scan Optic Pty Ltd)的眼科设备均具有光学防霉的最新工艺和专有技术, 确保设备的正常使用。


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