压电陶瓷管可确保扫描光纤内窥镜的更高图像分辨率

在医学上,最精密的内窥镜不仅用于诊断,而且越来越多地用于疾病治疗。由于其直径只有几毫米的紧凑灵活的设计,因此可确保进行更温和的微创手术。与普通内窥镜对图像质量的限制相反,扫描光纤内窥镜(SFE)的新型创新设计提供了新的可能性:SFE生成具有更高分辨率和更大视场的基于激光的全彩色图像,例如在光学相干断层扫描中。压电陶瓷管的快速运动和控制可实现扫描光纤内窥镜中光纤的扫描运动。因此,SFE可提供更多的图像信息、生物医学研究的新发现以及改进的临床常规微创手术。

扫描光纤内窥镜中的中心成像组件是由带分段电极的管状压电促动器驱动的单模光纤。小型压电陶瓷管可以利用逆压电效应实现超快速运动。这些分段式压电陶瓷管不仅提供径向和轴向位移,而且可以通过对分段进行有针对性的控制来进行XY平面中的扫描运动。于是,以5至12千赫兹之间的机械谐振激励SFE中的光纤,并通过RGB激光扫描要成像的表面。可以对径向振动移动进行建模,随后光纤将在操作期间以螺旋扫描图样或以利萨如图形移动。

在SFE操作期间施加的电压很低,因为管状压电陶瓷促动器在电气上相当于一个小电容器——在典型操作中,电压低于50伏。也可以借助弯曲型促动器实现类似的扫描应用,即使在最小面积下也能实现相对较大的位移。

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