謝曙光 李建賓

(河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450016)

1 引言

醫(yī)用氧艙是一種特殊的醫(yī)療設備，同時也是一種特殊的載人壓力容器，提供高壓下吸入高壓氧的一個系統(tǒng)的成套的工程設施，是近年來我國發(fā)展迅速的邊緣性綜合學科，屬高氣壓醫(yī)學范疇。由于高壓氧的治療是在大于一個大氣壓的環(huán)境下進行的因而高壓氧艙是一個特殊的工作環(huán)境，高壓環(huán)境、高氧濃度，易燃、易爆，歷史上我國在這方面有許多慘痛的教訓，重、特大事故的發(fā)生一度給高壓氧醫(yī)學蒙上了一層陰影。為適應氧艙安全使用的需要，保障人民群眾生命安全，我國制定了一系列規(guī)范標準，把高壓氧艙嚴格像高壓容器那樣管理起來，2004年出臺《壓力容器定期檢驗規(guī)則》其中附件二提出了氧艙定期檢驗要求，安全管理狀況不斷好轉，極大提高了氧艙的安全性能。

2 檢驗中的兩個問題

2.1 關于氧艙光源

2.1.1 檢驗相關規(guī)范的要求

《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則》附件(1)鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗大綱中五(三)5(1)條要求“確認氧艙采用冷光源、外照明”，《壓力容器定期檢驗規(guī)則》附件二中二(五)1條要求“氧艙照明是否采用冷光源外照明形式。”

2.1.2 行業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題

目前醫(yī)用氧艙通常選用的光源如圖所示

前者為一體化緊湊型熒光燈，后者為非一體化緊湊型熒光燈，一般習慣上均叫做節(jié)能燈，節(jié)能燈是冷光源嗎?在醫(yī)用氧艙檢驗工作中有醫(yī)院管理人員提出節(jié)能燈不是“冷光源”，因為可以感知到燈具附件產(chǎn)生的溫度，他認為衛(wèi)生系統(tǒng)使用的醫(yī)用冷光源才是真正的冷光源，部分檢驗人員也持類似觀點。經(jīng)查詢我國并無冷光源的國家標準，GB/T 2900.65-2004《電工術語照明》中也無冷光源這一名詞出現(xiàn)，現(xiàn)行QB2274-96《電光源產(chǎn)品的分類和型號命名方法》適用于我國生產(chǎn)的各類電光源，其中也無冷光源這一名詞出現(xiàn)，那么如何理解“冷光源”?氧艙上常見的節(jié)能燈是否為“冷光源”呢?

2.1.3 溯源及問題探討

(1)光源、燈具的區(qū)別

能自行發(fā)光的物體叫做光源，光源的種類繁多，形狀千差萬別，但大體上可分為自然光源和人造光源。自然光源受自然氣候條件的限制，光色瞬息萬變，不易穩(wěn)定，如最大的自然光源太陽。人造光源有各種電光源和熱輻射光源。QB2274-96《電光源產(chǎn)品的分類和型號命名方法》適用于我國生產(chǎn)的各類電光源，其3.1規(guī)定“電光源總的分為白熾光源和氣體放電光源兩大類，場致發(fā)光光源和半導體光源未包含在內”。常見的白熾光源如普通照明燈泡，氣體放電光源如直管型熒光燈、U型熒光燈等。燈具:依據(jù)GB7000.1中1.2.1的定義“凡是能分配、透出或轉變一個或多個光源發(fā)出光線的一種器具，并包括支承、固定和保護光源所必需的所有部件(但不包括光源本身)，以及必需的電路輔助裝置和將它們與電源連接的裝置?！笨梢姽庠赐瑹艟呤莾蓚€概念，通俗的理解光源就是所謂的燈泡、熒光燈，而燈具是一種器具，以燈為光源，支承、固定和保護燈。

(2)照明行業(yè)內對冷熱光源的一般定義

冷熱為人們日常生活中描述物體溫度常用的一個說法，照明行業(yè)內根據(jù)發(fā)光的原理，把利用熱能激發(fā)的光源稱為熱光源，如白熾燈、弧光燈等。白熾燈的發(fā)光原理就是電能轉化為熱能，再將熱能轉化為光能，白熾燈在溫度3，k左右熱輻射發(fā)光，絕大部分功率轉換成紅外輻射，可見輻射所占比例很小一般不到10%，發(fā)光效率較低，燈具表面溫度高。相對于傳統(tǒng)白熾燈而言，冷光源是利用化學能、電能、生物能激發(fā)的光源(螢火蟲、霓虹燈等)。冷光源的發(fā)光原理是在電場作用下，產(chǎn)生電子碰撞激發(fā)熒光材料產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。冷光源的特點是把其他的能量幾乎全部轉化為可見光了，發(fā)光效率高，發(fā)熱量是燈功率20%一下，而白熾燈是90%。如熒光燈工作時燈絲的溫度在1160K左右，燈具表面溫度低于90℃。由此可見，“冷光源”并不是光源發(fā)光的過程當中不產(chǎn)生熱量，沒有溫度，我們也不是根據(jù)燈具的溫度來定義冷光源、還是熱光源，表面溫度高低只是發(fā)光原理導致的一個結果，冷熱光源都會產(chǎn)生熱量，具有溫度。前述醫(yī)院管理人員感知到的溫度，實質是“燈具”的表面溫度，只能評判該燈具散熱措施的優(yōu)劣。實際上所說的冷光源不是指發(fā)光的過程當中不產(chǎn)生熱量，而是指發(fā)光的方式不是由熱能轉換為光能。只要光源體發(fā)光效率高，沒有太多的紅外線輻射，都可以算是冷光源。依據(jù)QB2274-96《電光源產(chǎn)品的分類和型號命名方法》分類原則所謂冷光源屬于“氣體放電光源”。

(3)相關標準對冷光源的參數(shù)要求

YY 91081-1999《醫(yī)用內窺鏡冷光源》中提出了醫(yī)用內窺鏡冷光源的光學特性參數(shù)指標即色溫應不低于3200k(第1.2.3條)，其它方面沒有什么特別的要求。我們知道色溫是表示光源光譜質量最通用的指標。色溫是按來定義的，的輻射在可見區(qū)和絕對黑體的輻射完全相同時，此時黑體的溫度就稱此光源的色溫。即把某個黑體加熱到一個溫度，其發(fā)射的光的顏色與某個光源所發(fā)射的光的顏色相同時，這個黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，簡稱色溫。低色溫光源的特征是能量分布中，紅輻射相對說要多些，通常稱為“暖光”;色溫提高后，分布中，藍輻射的比例增加，通常稱為“冷光”。參考YY 91081-1999《醫(yī)用內窺鏡冷光源》只要光源的色溫大于等于3200k即可稱為冷光源。一些常用光源的色溫為:為1930K、照明為2700-2900K、暖白色熒光燈3000k、白色熒光燈3560k，冷白色的白熒光燈4300k，日光色熒光燈6700k。

(4)節(jié)能燈與醫(yī)用冷光源

節(jié)能燈是個商業(yè)化的詞匯，一般不加說明的節(jié)能燈是專指緊湊型熒光管燈，就是把電子鎮(zhèn)流器和熒光管結合成一體的這種燈。節(jié)能燈的尺寸與白熾燈相近，與燈座的接口也和白熾燈相同，所以可以直接替換白熾燈。其發(fā)光原理為:電流加熱燈絲，燈絲發(fā)出電子，粒子碰撞，產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光。這種光源在達到同樣光能輸出的前提下，只需耗費普通白熾燈用電量的1/5至1/4，從而可以節(jié)約大量的照明電能和費用，因此被稱為節(jié)能燈。一般三基色熒光燈色溫為3200K。由此可見不論是從發(fā)光原理還是從色溫上判斷節(jié)能燈都可以稱為冷光源。

事實上醫(yī)用冷光源發(fā)光器件本身并非不發(fā)熱，只是采用了散熱管理系統(tǒng)或隔熱系統(tǒng)，避免了因高溫而引起的人體局部組織損傷，習慣上稱其為冷光。醫(yī)用冷光源按選用發(fā)光器件的不同可以分成兩大類，一類以熱輻射電光源(如鹵鎢燈、充氙鹵鎢燈)為發(fā)光器件，另一類則以氣體放電光源(如氙燈、各種金屬鹵化物燈)為發(fā)光器件。其價格較高，結構相對復雜，如某種型號的醫(yī)用冷光源由發(fā)光器件、光學系統(tǒng)、散熱管理系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)等組成，外觀如下圖所示，形同一個小箱子?？梢娽t(yī)用冷光源為一個綜合系統(tǒng)同醫(yī)用氧艙所謂的冷光源具有不同的含義，它更近似于醫(yī)用電氣設備。建議今后修訂定檢規(guī)時可以進一步明確冷光源的含義。

(5)設置冷光源的原因

我們知道燃燒是一種放熱、發(fā)光的化學反應。燃燒必須同時具備3個條件:可燃物、助燃劑和溫度，三者缺一不可，稱之為燃燒三要素。氧艙著火的原因:一是艙內的可燃物與氧氣接觸，二是可燃物的溫度達到了著火點。或者說，艙內具備了可燃物、氧氣和熱源三要素，同時，熱源又使可燃物的溫度達到了著火點。相對應的氧艙防火的基本方法是:控制可燃物、控制助燃物、控制熱源、提高可燃物的著火點?？梢娽t(yī)用氧艙要求設置冷光源主要是為了防止熱光源照明燈的高溫引起燃燒，并不關心光源的色溫。另一方面，根據(jù)GB/T 7134-1996厚度大于10mm一等品有機玻璃的熱變形溫度大于等于84℃，從保護有機玻璃的角度考慮，醫(yī)用氧艙設置冷光源也應是更關心光源的溫度而不是色溫。

2.2 關于測氧儀

2.2.1 檢驗相關規(guī)范的要求

《鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則》附件(1)鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗大綱中五(三)6(1)條要求“采用電化學原理測氧的，應檢查氧電極是否在有效期內”，《壓力容器定期檢驗規(guī)則》要求檢驗“測氧儀的工作是否正常，測氧探頭(氧電極)應當在有效期內”。

2.2.2 行業(yè)現(xiàn)狀及存在問題

此處有效期問題應如何理解，是指在理論壽命內還是在檢定有效期內?GB/T 19904-2005《醫(yī)用氧艙用電化學式測氧儀》中并無“有效期”這一說法。目前實際工作中檢驗人員對測氧儀的控制一般都是要求每年更換一次氧電極，即要求氧電極在理論壽命內，GB/T 19904-2005《醫(yī)用氧艙用電化學式測氧儀》4.5.8條中規(guī)定“傳感器壽命的理論及使用統(tǒng)計平均值應大于18個月(空氣中)”。那么測氧儀是否需要檢定呢?

2.2.3 溯源及問題的探討

(1)檢定的相關規(guī)定

《中華人民共和國計量法》第九條規(guī)定:“縣級以上人民政府計量行政部門對社會公用計量標準器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標準器具，以及用于貿易結算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的列人強制檢定目錄的工作計量器具，實行強制檢定。未按規(guī)定申請檢定或者檢定不合格的，不得使用。實行強制檢定政府的工作計量器具的目錄和管理辦法，由國務院制定。對前款規(guī)定以外的其他計量標準器具和工作計量器具使用單位應當自行定期檢定或者送其他計量檢定機構檢定，縣級以上人民政府計量行政部門應當進行監(jiān)督檢查?！笨梢娢覈鴮τ嬃科骶叩墓芾矸謨煞N形式即強制檢定與非強制檢定，凡屬“社會公用計量標準器具”、“最高計量標準器具”、“用于貿易結算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面”的列人強檢目錄的工作計量器具均需要強制檢定，除此以外的為非強制檢定。非強制檢定是指由使用單位自己依法進行的定期檢定，或者本單位不能檢定的，送有權對社會開展量值傳遞工作的其他計量檢定機構進行的檢定。強制檢定與非強制檢定，是對計量器具依法管理的兩種形式。不按規(guī)定進行周期檢定的，都要負法律責任。

(2)測氧儀相關要求

氧艙中的測氧儀屬用于醫(yī)療衛(wèi)生的計量器具，它不在中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄中，但國家制定有JJG365—2008《電化學氧測定儀》等一系列國家計量檢定規(guī)程。氧艙中氧電極一般均為電化學氧電極，顯然均應當依據(jù)JJG365—2008《電化學氧測定儀》進行非強制檢定。1996年衛(wèi)生部勞動部聯(lián)合下發(fā)的《醫(yī)用氧艙臨床使用安全技術要求》第十一條要求:“在用氧艙所使用的安全閥、壓力表、流量計、測氧儀、測溫儀等，應嚴格按照有關法規(guī)、標準要求定期進行檢定，并有定期檢定記錄備查”，顯然測氧儀應進行檢定。檢驗中本人也發(fā)現(xiàn)某廠的氧電極保修卡有如下規(guī)定:“本儀器屬于電化學測量儀器，一般情況下，一年至兩年內，必須將儀器寄回本廠或有條件的計量所按JJG365—2008檢定規(guī)程計量?！?/p>

3 相關建議

3.1 明確冷光源的定義

考慮醫(yī)用氧艙設置冷光源的原因是為了防止熱光源照明燈的高溫引起物質燃燒，建議進一步明確醫(yī)用氧艙中所謂冷光源的要求:冷光源是利用電能激發(fā)的光源(非熱能激發(fā)的光源)，即在電場作用下，產(chǎn)生電子碰撞激發(fā)熒光材料產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象的光源。并由此確定常見的節(jié)能燈屬于冷光源?；蛘咄F(xiàn)行標準一致使用“氣體放電光源”這一術語并明確采用“低氣壓熒光燈”。目前檢驗工作中可以認可普通節(jié)能燈就是冷光源。

3.2 明確測氧儀應在檢定有效期內

對測氧儀的檢驗應當檢查其是否依據(jù)國家有關法規(guī)規(guī)程進行檢定，而不是僅僅每年更換一次新的氧電極，定檢規(guī)中應如壓力表溫度計那樣明確測氧儀是否在檢定有效期的要求，如果超過檢定有限期限應要求使用單位限期改正并且采取有效措施確保改正期間的安全，如果逾期仍未改正則暫停使用。

［1］光源原理與設計(第二版)周太明，周詳，蔡偉新.復旦大學出版社.2006-12-01

［2］YY 91081-1999《醫(yī)用內窺鏡冷光源》

［3］GB/T 7134-1996《澆鑄型工業(yè)有機玻璃板材、棒材和管材》

［4］GB/T 19904-2005《醫(yī)用氧艙用電化學式測氧儀》

［5］氧艙技術與管理.吳遵紅，毛方琯.長江出版社.2011.9

［6］談談高壓氧艙的防火問題.毛方琯.救撈專業(yè)委員會2004年學術交流會論文集

［7］QB2274-96《電光源產(chǎn)品的分類和型號命名方法》

［8］GB7000.1-2007燈具，第一部分:一般要求與實驗

［9］《醫(yī)用氧艙臨床使用安全技術要求》

［10］中華人民共和國計量法