纤维镜
能够拐着弯进行观察的显微镜,是研制成功比头发还细若干倍的玻璃纤维后出现的一种奇妙的仪器。
研制纤维镜碰到的第一个问题,是制造形状像鞋带一样的镜子,而且要有自己的光源。把有一定折射率的玻璃裹在一根折射率不同的玻璃棒上,就可能满足全反射定律,换句话说,光就会沿着它们来回传输而没有损耗。这样,不管距离多远,要拐多少弯,人们都能从外面看到“内部的情况”。
最大的困难是制造极细的玻璃纤维,细到能把一束玻璃纤维插进人体内的孔道中,插进用于皮下注射的针中,或者通过防漏密封观察一台正在工作的机械的内部情况例如观察一个核反应堆的内部情况。玻璃纤维有两种:一种传输“相干”光,在目镜处产生图像;另一种传输“非相干”光,传到内部以照亮目标。被照着的东西通过形成两种光束的形式,在目镜或摄影机上形成影像。
英国的原子能局,还有较晚近的兰克组织,已率先进行这方面的发展工作,到 1965 年已开始生产 25 微米(1 微米等于 0.001 毫米)的玻璃纤维。若干美国公司,最著名的是宝雪龙公司,一直致力于研制更细的玻璃纤维, 结果研制成功了 15 微米的玻璃纤维。宝雪龙公司的纤维镜最初是在工业上用来做检查工作(由于它发出的是冷光,所以适合于用来检查燃料箱的内部)。美国心脏收缩镜公司给玻璃纤维消毒获得成功,这就为医学上的应用开辟了广阔的前景。支气管镜(让患者吞下)和胃镜(用来检查胃)通常都是 7 微米粗的玻璃纤维束。但是,在未能用相机拍照之前,用于研究和发展的数百万美元是收不回来的。