منظار الألياف الضوئية

المنظار الليفي عبارة عن حزمة من الألياف البصرية المرنة مزودة بعدسة في أحد طرفيها وعدسة عينية أو كاميرا في الطرف الآخر. يُستخدم لفحص وتدقيق الأماكن الصغيرة التي يصعب الوصول إليها، مثل الأجزاء الداخلية للآلات والأقفال وجسم الإنسان.

تم إثبات مبدأ توجيه الضوء عن طريق الانكسار، وهو المبدأ الذي يجعل الألياف البصرية ممكنة، لأول مرة على يد دانيال كولادون وجاك بابينيه في باريس في أوائل أربعينيات القرن التاسع عشر. ثم في عام 1930، أصبح هاينريش لام ، وهو طالب طب ألماني، أول من قام بتجميع حزمة من الألياف البصرية لنقل صورة. أدت هذه الاكتشافات إلى اختراع المناظير الداخلية ومناظير الألياف. ^{[ 1 ]} في ستينيات القرن العشرين، تم تطوير المنظار الداخلي باستخدام الألياف الزجاجية ، وهي مادة مرنة تسمح بمرور الضوء حتى عند انحنائها. في حين أن هذا وفر للمستخدمين إمكانية المراقبة في الوقت الفعلي، إلا أنه لم يوفر لهم القدرة على التقاط الصور. في عام 1964، تم اختراع منظار الألياف، وهو أول كاميرا للجهاز الهضمي. كانت هذه هي المرة الأولى التي يحتوي فيها منظار داخلي على كاميرا يمكنها التقاط الصور. أدى هذا الابتكار إلى فحوصات أكثر دقة، وتشخيصات أكثر دقة. ^{[ 2 ]}

تعمل مناظير الألياف الضوئية باستخدام تقنية حزم الألياف الضوئية، التي تتكون من العديد من كابلات الألياف الضوئية. تُصنع كابلات الألياف الضوئية من زجاج نقي بصريًا، وهي رقيقة جدًا كشعرة الإنسان. المكونات الرئيسية الثلاثة لكابل الألياف الضوئية هي:

• اللب - المركز مصنوع من زجاج عالي النقاء
• الغلاف الخارجي - المادة الخارجية المحيطة باللب والتي تمنع تسرب الضوء
• طبقة عازلة – طبقة بلاستيكية واقية

فيما يلي النوعان المختلفان من حزم الألياف الضوئية في منظار الألياف:

• حزمة الإضاءة - مصممة لنقل الضوء إلى المنطقة الموجودة أمام العدسة
• حزمة التصوير - مصممة لنقل الصورة من العدسة إلى العدسة العينية ^{[ 3 ]}

• العدسة العينية – تكبر الصورة التي تحملها حزمة التصوير حتى تتمكن العين البشرية من رؤيتها.
• حزمة التصوير - خيط متصل من ألياف زجاجية مرنة تنقل الصورة إلى العدسة العينية.
• العدسة البعيدة - مجموعة من العدسات الدقيقة التي تلتقط الصور وتركزها في حزمة التصوير الصغيرة.
• نظام الإضاءة – دليل ضوئي من الألياف البصرية ينقل الضوء من المصدر إلى المنطقة المستهدفة
• نظام المفصلة - قدرة المستخدم على التحكم في حركة الجزء المنحني من منظار الألياف المتصل مباشرة بالعدسة البعيدة.
• جسم المنظار الليفي – قسم التحكم المصمم للمساعدة في التشغيل بيد واحدة.
• أنبوب الإدخال – يمتد على معظم طول منظار الألياف، وهو مصمم ليكون متيناً ومرناً. يحمي هذا الأنبوب حزمة الألياف البصرية وكابلات التوصيل.
• قسم الانحناء - الجزء الأكثر مرونة في منظار الألياف، وهو يربط أنبوب الإدخال بقسم الرؤية البعيد.
• القسم البعيد - حيث توجد نقاط نهاية كل من حزمة ألياف الإضاءة والتصوير. ^{[ 5 ]}

تُستخدم المناظير الليفية في المجال الطبي كأداة لمساعدة الأطباء والجراحين على فحص مشاكل جسم المريض دون الحاجة إلى إجراء شقوق جراحية كبيرة. يُطلق على هذا الإجراء اسم التنظير الداخلي. يلجأ الأطباء إلى هذه التقنية عندما يشتبهون في إصابة أحد أعضاء المريض بعدوى أو تلف أو ورم سرطاني. وتوجد أنواع عديدة منها بحسب المنطقة المراد فحصها من الجسم، ومنها:

• تنظير المفاصل – المفاصل
• تنظير القصبات الهوائية - الرئتان
• تنظير القولون - القولون
• تنظير المثانة - المثانة
• تنظير الأمعاء الدقيقة
• تنظير الرحم - الرحم
• تنظير البطن - البطن/الحوض
• تنظير الحنجرة - الحنجرة (صندوق الصوت)
• تنظير المنصف - المنطقة الواقعة بين الرئتين
• تنظير الجهاز الهضمي العلوي - المريء والجزء العلوي من الجهاز الهضمي

على الرغم من أن أي تقنية طبية تنطوي على مخاطر محتملة، إلا أن استخدام منظار الألياف للتنظير الداخلي ينطوي على مخاطر منخفضة للغاية للتسبب في العدوى وفقدان الدم.

يستخدم صانعو الأقفال مناظير الألياف الضوئية لفحص موضع الدبابيس . كما يستخدمها الفنيون والمفتشون لفحص الأجزاء الداخلية للآلات دون الحاجة إلى تفكيكها. ويمكن أيضاً استخدام مناظير الألياف الضوئية في التطبيقات العسكرية والشرطية لفحص ما تحت الأبواب أو حول الزوايا، أو لأغراض المراقبة والاستطلاع .

• فيلم " من يجرؤ يفوز" الذي صدر عام 1982 ، والذي يتناول قصة القوات الجوية الخاصة ، صور استخدام المناظير الليفية في مكافحة الإرهاب .
• تُعد المناظير الليفية أداة مهمة في ألعاب الفيديو التكتيكية مثل Tom Clancy's Rainbow Six و Splinter Cell و SWAT و Ready or Not و Door Kickers ، حيث تُستخدم للتحقق من أسفل الأبواب أو حول الزوايا دون الكشف عن موقع اللاعب أو تعريضه لهجوم العدو.

• منظار داخلي
• المنظار الداخلي
• اليوليكسيت أو "صخرة التلفزيون"، وهي حزمة ألياف طبيعية
• كاميرا خفية