Материалы для современной медицины. Канюков В.Н - 22 стр.

UptoLike

В данном контексте нам будут интересны оптические элементы из стек-
ла в медицинских приборах, аппаратах и системах.
К основным оптическим элементам из стекла относятся линзы, призмы,
зеркала, волоконно-оптические элементы. Оптические приборы в медицине
можно разделить на:
приборы, работающие с участием глазавизуальные (например, диоптри-
метр, лупа, микроскоп, эндоскоп, очки, кератометр);
приборы, работающие без участия глазаосветители, облучатели и т.п.
Оптика оказала существенное влияние на развитие практической меди-
цины и здравоохранения. Например, применение медицинского микроскопа в
хирургии, офтальмологии, отоларингологии (особенно открытие лазера), при-
вело к развитию новых возможностей в области микрохирургии глаза, эндоско-
пической хирургии и других медицинских направлениях. Применение оптики
получило широкое распространение в диагностике, тепловидении, голографии.
3.3 Разрушение стекла
До недавнего времени мало, что было известно о механизме растрески-
вания стекла. Например, в середине 60-х годов результаты точных измерений,
показавших, что необходимое для разрушения стекла напряжение уменьшается
с увеличением продолжительности воздействия на него воды, помогли объяс-
нить, почему вода облегчает разрезку стекла, однако вопрос о том, как это про-
исходит, практически остался невыясненным. Ответ на вопрос о механизме
растрескивания стекла начал вырисовываться в 1979 г. Тогда сотрудники На-
циональной лаборатории Сандия и С. Фрайман из Национального бюро стан-
дартов США начали независимо разрабатывать математические модели для
описания растрескивания стекла на атомном уровне. Анализ физических и хи-
мических взаимодействий, приводящих к разрыву межатомных связей на кон-
чике трещины, позволяет установить удивительную связь между атомной
структурой материала и его надежностью в смысле практического применения.
Кроме того, фундаментальные результаты исследований роста трещин на атом-
ном уровне служат ориентиром при поиске применений стекла и других оксид-
ных материалов в новейших технических средствах.
Наверное, каждый сталкивался с проблемой разрушения стекла уже в
детстве. Это мог быть разбитый стакан с молоком или оконное стекло, разле-
тевшееся вдребезги от удара мяча. Когда стекло разбивается, кажется, что тре-
щины образуются мгновенно. Высокоскоростная фотография показывает, что
трещины могут распространяться в стекле со скоростью, измеряемой сотнями
метров в секунду, что составляет приблизительно половину скорости звука в
стекле.
Хотя разрушение стекла может происходить внезапно, во многих слу-
чаях ему предшествует медленный рост ранее существовавших трещин. Мед-
ленно растушую трещину часто можно обнаружить на ветровом стекле автомо-
биля. Рост маленькой трещины, образовавшейся от удара камешка, прослежи-
вается день за днем, по мере того как трещина постепенно распространяется
24
        В данном контексте нам будут интересны оптические элементы из стек-
ла в медицинских приборах, аппаратах и системах.
         К основным оптическим элементам из стекла относятся линзы, призмы,
 зеркала, волоконно-оптические элементы. Оптические приборы в медицине
 можно разделить на:
− приборы, работающие с участием глаза – визуальные (например, диоптри-
  метр, лупа, микроскоп, эндоскоп, очки, кератометр);
− приборы, работающие без участия глаза – осветители, облучатели и т.п.
        Оптика оказала существенное влияние на развитие практической меди-
цины и здравоохранения. Например, применение медицинского микроскопа в
хирургии, офтальмологии, отоларингологии (особенно открытие лазера), при-
вело к развитию новых возможностей в области микрохирургии глаза, эндоско-
пической хирургии и других медицинских направлениях. Применение оптики
получило широкое распространение в диагностике, тепловидении, голографии.

     3.3 Разрушение стекла

        До недавнего времени мало, что было известно о механизме растрески-
вания стекла. Например, в середине 60-х годов результаты точных измерений,
показавших, что необходимое для разрушения стекла напряжение уменьшается
с увеличением продолжительности воздействия на него воды, помогли объяс-
нить, почему вода облегчает разрезку стекла, однако вопрос о том, как это про-
исходит, практически остался невыясненным. Ответ на вопрос о механизме
растрескивания стекла начал вырисовываться в 1979 г. Тогда сотрудники На-
циональной лаборатории Сандия и С. Фрайман из Национального бюро стан-
дартов США начали независимо разрабатывать математические модели для
описания растрескивания стекла на атомном уровне. Анализ физических и хи-
мических взаимодействий, приводящих к разрыву межатомных связей на кон-
чике трещины, позволяет установить удивительную связь между атомной
структурой материала и его надежностью в смысле практического применения.
Кроме того, фундаментальные результаты исследований роста трещин на атом-
ном уровне служат ориентиром при поиске применений стекла и других оксид-
ных материалов в новейших технических средствах.
        Наверное, каждый сталкивался с проблемой разрушения стекла уже в
детстве. Это мог быть разбитый стакан с молоком или оконное стекло, разле-
тевшееся вдребезги от удара мяча. Когда стекло разбивается, кажется, что тре-
щины образуются мгновенно. Высокоскоростная фотография показывает, что
трещины могут распространяться в стекле со скоростью, измеряемой сотнями
метров в секунду, что составляет приблизительно половину скорости звука в
стекле.
        Хотя разрушение стекла может происходить внезапно, во многих слу-
чаях ему предшествует медленный рост ранее существовавших трещин. Мед-
ленно растушую трещину часто можно обнаружить на ветровом стекле автомо-
биля. Рост маленькой трещины, образовавшейся от удара камешка, прослежи-
вается день за днем, по мере того как трещина постепенно распространяется
24