医用红外测温仪(46页).doc

《医用红外测温仪(46页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医用红外测温仪(46页).doc（45页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、-医用红外测温仪-第 45 页医用红外测温仪及温度补偿技术的研究摘要红外测温是目前最主要的非接触式测温方式之一。它具有响应速度快、测量范围宽、灵敏度高等优点，因而被广泛应用于各行各业。红外测温仪在用于体温检测时其测量温度范围应在到之间，精度要求为。但目前使用的红外测温仪即使其精确度指标为1%，也远远达不到测量体温的精度要求。另外，在到的温度范围内，红外测温仪的测量精度很容易受外界环境温度的影响，导致其测量误差增大。同时红外测温仪的精度和稳定性很容易受到外界环境温度的影响。因此，减小外界环境因素对红外测温仪的影响具有十分重要的意义。本设计针对目前医用红外测温仪的现状，在查阅了大量国内外文献的基础

2、上，提出了一种新的环境温度的补偿方法。这种方法是根据热释电探测器的工作原理，以及被测物体与环境温度的差值作为参考量，根据其差值的大小确定补偿量的多少。通过数字测温芯片测量环境温度，采用软件补偿的方式，避免了以往用热敏电阻的缺点。在红外测温系统中，红外信号经过光学系统的汇聚、斩波器的调制和热释电探测器的接收后转变成频率为20 Hz的脉冲信号。此信号经过放大、滤波、整形和A/D转换成数字信号，再送到单片机中进行数据的处理、补偿和显示。在系统的设计过程中，采用Wave6000单片机仿真系统对单片机进行调试。为了保持各部分之间正确的时序关系，软件全部采用汇编语言来编写。系统经过定标和测试表明：本系统在

3、测量的精度和稳定性上有所提高。关键词 红外测温仪；热释电探测器；发射率；温度补偿；单片机；定标AbstractAs a main way of non-contact measurement,infrared measurement has many advantages,such as rapid reaction,wide measurement range and high sensitivity etc.Therefore,non-contact thermometry can be used in variety of spots.When infrared thermometer

4、is used in medicine,The range of infrared thermometer is regulated between to and its precision must be when it is used in medicine.But most of infrared thermometer couldnt achieve this regulation.Meanwhile,in this temperature range,the precision of infrared thermometer can be greatly affected by am

5、bient temperature.The error will increased greatly too.After looked up lots of data and realized the defect of infrared thermometer in medicinal scopes,a new compensatory way on environmental temperature is presented in this paper.This new way bases on the principle of pyroelectric detector and defi

6、nes the quantity of compensation according to the temperature difference between target and its surrounding.The ambient temperature is measured by a digital chip and processed with software.This new way can overcome the defect of thermal resistance.After focused by lens,chopped by chopper and receiv

7、ed by detector, infrared signal is transformed to electric signal whose frequency is 20 Hz in this infrared system.The electric signal is processed,compensated and displayed in micro-controller system after it is amplified,filtered and adjusted by circuit. During design of this infrared system,micro

8、-control is debugged with Wave6000 simulation system and software is compiled in assembly language because of timing relation between every part.The test of this infrared thermometer indicates that precision and stability has improved already.But it Keywords Infrared thermometer;Pyroelectric detecto

9、r;Emissivity;Tempera-ture compensation;Micro-controller;Calibration目录摘要IAbstractII第1章 绪论1 引言1 红外测温仪的分类 2 全辐射测温仪2 单色测温仪3 比色测温仪4 发射率和环境因素对红外测温仪的影响5 发射率对红外测温仪的影响5 环境因素对红外测温仪的影响6 医用红外测温仪的现状7 课题的意义和内容8.1 课题的意义8.2 课题的内容8第2章 光学系统和光电转换9 红外测温仪的光学系统9 红外测温仪光学系统特点9 常用红外光学系统结构9 红外光学系统设计12 透镜成像公式13 透镜成像的误差及对策14 透

10、镜参数的确定14 光电转换15 红外探测器的种类15 热释电探测器25 本章小结27第3章 电路系统设计28 红外信号的调制28 斩波器的设计28 斩波器的驱动29 信号的放大和滤波32 有源滤波器的设计33 信号的放大和整形35 本章小结37第4章 数据的采集和显示38 数据采集384. A/D转换器的选择38 ADS7824功能简介38 单片机与A/D转换器的接口电路41 环境温度的检测42 DS18B20功能简介42 1-wire单总线原理43 与单片机的接口电路47 数据的显示47 可编程IO扩展口的设计 数码显示电路48 本章小结49第5章 环境温度补偿及系统实验50 传统温度补偿方

11、式及其不足50 课题中温度补偿模型的建立51 温度补偿的实验52 系统实验53 系统软件的设计思想535. 主程序流程图54 中断子程序流程图55 软件仿真55 系统框图及实验步骤57 系统误差分析58 减小误差的措施58 本章小结59结论60参考文献61攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果65致谢66作者简介67第1章绪论红外线是波长位于1 000m之间的电磁波1，它存在于自然界的每一个角落。事实上，一切高于绝对零度的物体都在不停地辐射红外线2。红外线是从物质内部发射出来的，物质的运动是产生红外线的根源。众所周知，物质是由分子、原子组成的，它们按照一定的规律运动着，其运动状态也在不断地发

12、生变化，因而不断地向外辐射能量，这就是热辐射现象。红外辐射的物理本质是热辐射，这种辐射的量主要由物体的温度和材料本身的性质决定。特别是，热辐射的强度及光谱成分取决于辐射体的温度，也就是说，温度对热辐射现象起着决定性的作用3。温度是反映物体冷热程度的物理量，在一切物体的运动过程和生产过程中，几乎可以说热和温度的变化无处不在。据统计，工业生产中50%以上的检测量是温度。可以毫不夸张地说，温度的检测是现代工业的命脉。测量温度的方法可以分为接触式和非接触式测温4。传统的接触式测温方式由于其反应速度慢、测温时间长、干扰物体的温度场等缺点而使其应用范围受到限制。非接触式测温是通过测量被测温度的物理参数来求

13、得被测温度的，它不存在热接触和热平衡带来的缺点，被广泛应用在石油化工、电子电器、航空航天5、环境监测、医疗卫生等各行各业当中。目前主要的非接触式测温方式是红外测温。红外测温不仅可以测量温度很高的、有辐射性的、高纯度的物体，而且可以测量导热性差的、小热容量的、微小的目标，运动的物体，以及固体、液体表面温度的测量6。具有响应速度快、测量范围宽、灵敏度高7、对被测温度场无干扰、热隋性误差小等特点。并可用于显微测量和远距离测量当中。二维热像仪的出现，更增加了红外技术的应用范围。正是基于红外测温的大量优点，国外有关专家曾指出：“从X光有史以来，工业领域当中，红外技术是最有力、最有前途、可视性强的监测技术

14、8。到二十世纪初，辐射法测温的理论准备已基本完善。又经过了几十年的努力，应用于工业现场的红外测温仪，已有了三种类型的传统形式。即全辐射测温仪、单色测温仪和比色测温仪。全辐射测温仪全辐射测温仪是通过测量波长从零到无穷大的整个光谱范围内的辐射功率来确定物体的辐射温度9。辐射温度就是指当实际物体总的辐射功率(包括所有的波长)与绝对黑体总的辐射功率相等时，则黑体的温度叫做实际物体的辐射温度。目前尚无对全光谱波段辐射均匀相应的探测器，也没有能透过全光谱波段的窗口或透镜的红外光学材料，因此，全辐射测温只是一个理想化的概念。实际使用的全辐射测温仪只是对较宽波段范围的辐射进行的测量，所接收的辐射能量为总辐射能

15、量的大部分值。根据斯蒂芬-波耳兹曼定律 （1-1） 式中MT为绝对温度为T时物体的光谱辐出度；为物体的光谱发射率；T为物体的绝对温度；为波长；为第一辐射常数；为第二辐射常数；为物体表面的发射率；为斯蒂芬-波尔兹曼常数10。由上式可以知道，物体表面的辐射功率不仅取决于物体的温度T，还依赖于物体表面的发射率。由于不同物体的发射率差异很大，所以不能只通过测量辐射功率来单一地决定物体的温度。全辐射测温仪通常要通过黑体定标。设黑体温度为，它所对应的辐射功率为 （1-2）在仪器定标和实测时，若两者的接收功率相同，应有如下关系 (1-3)由此得 (1-4)其相对误差为11 (1-5)因为被测物体的发射率总小

16、于1，所以全辐射测温仪的指示温度总低于物体的真实温度。显然，目标的发射率越接近于1，则测温仪的指示温度就越接近目标的真实温度；反之，发射率越小，误差就越大。单色测温仪单色测温仪是通过测量目标发射的某一波长范围内的辐射功率来确定目标亮温的仪器12。所谓亮温是指温度为T的辐射体，如它在某一波长范围内的辐射功率与温度为的黑体在同一波长范围内的辐射功率相等，则定义为该辐射体的亮温。假如目标的光谱发射率已知，将普朗克公式在(+)内积分 （1-6）可知，测温仪接受到的辐射功率只与温度有关。若取为单位波长，在T时，式(1-6)将简化为 （1-7）若用黑体标定，由亮温的定义，这时，温度为的黑体辐射能量应等于温

17、度为T的目标辐射能量。即 (1-8)于是得 （1-9）由式(1-9)可知，测试波长选的越短，由发射率引起的误差就越小，所以单色测温仪一般工作在短波区。但短波单色测温仪的温度覆盖范围窄，易受外界的干扰。而长波单色测温仪虽然测量误差偏大，但它有较宽的温度覆盖范围，且对太阳、炉壁、火焰等高温物体的杂散辐射引起的误差不大敏感。此外，根据维恩位移定律可知13，随着温度的升高，辐射功率最大的波长向短波方向移动。因此，测量低温目标宜选用长波波长，而测量高温目标宜选用短波波长。比色测温仪比色测温仪是根据两个波段辐射能量的比值与物体温度的函数关系来测定物体色温的14。设实际物体的真实温度为T，在波长和2处的光谱

18、发射率为和，当该物体在这两个波长处辐射功率之比与某一温度为的黑体在这两个波长处的辐射功率之比相等时，这个黑体的温度就叫做该物体的有色温度，简称色温。比色测温仪可在一定程度上消除因发射率不同而造成的误差。只要发射率在这两个波段内的变化是缓慢的，这两个波段上的辐射能量的比值就主要决定于被测物体的表面温度。而光学系统上的灰尘、视场局部被遮挡、测试空间有烟雾、灰尘和测距变化等等15，只要它们对这两个波段的辐射功率的影响近于相同，这些因素对测量结果就无显著影响16。同样，元件的性能或电路放大倍数的变化对测量结果也无显著影响。根据色温的定义，假定有1（1+）和2(2+)两个波长范围，且选为单位波长，T2。

19、利用黑体标定目标温度，则由式(1-7)得出两个波长辐射功率的比值为(1-10)经整理得 (1-11)由此可见，为了提高比色测温的精度，关键是选择合适的波长，使两个波长处的发射率相近17。一般说来，1和2越接近，和相差就越小，测量误差也就越小。而由式(1-10)亦知，若将1和2选择在短波，且两者相差较大，测量误差也会减小。可见，这两方面的要求是矛盾的。早在1966年，前苏联科学院冶金所的专家就提出：物体的光谱发射率可近似的认为是对于波长的多项式。即 （1-12）式中i(T)是与温度有关的多项式的系数。这也就是说，在一定的温度和表面状况下，物体的辐射发射率仅为波长的函数。通常情况下只取两项就可以达

20、到足够的精度。目前出现的三波段、四波段、甚至八波段的多波段红外测温仪18,19。就是根据上述理论研制的。波段越多，测温仪的结构就越复杂，另外太多的波段也会导致发射率方程组的病态程度加深。 发射率和环境因素对红外测量仪的影响 发射率对红外测量仪的影响发射率是指在相同的几何条件和光谱条件下，实际物体与同温度黑体的辐射能通量之比20。由于实际物体的发射能力都比同等温度下黑体的辐射能力低，所以辐射发射率是个小于1的数值21。因而用公式(1-3)、式(1-8)和式(1-10)定标的全辐射测温仪、单色测温仪以及比色测温仪，其指示温度都不是被测物体的真实温度22。都存在一定的误差，且误差大小与材料的发射率有

21、关。由式(1-5)、式(1-9)和式(1-11)可计算出在T=1000时，发射率对测温仪示值误差(T)的影响。见表1-1。表1-1材料发射率对三种红外测温仪的示值影响 ()Table 1-1 The effect of some material on three kind of infrared reading材料单色测温仪比色测温仪全辐射测温仪1全波段SiC9513820414916石墨145188142726911WC381381651010147269021从表1-1看出，物体发射率对红外测温仪的测量精度有很大的影响24。作为表征材料表面辐射特性的一个物理量，发射率的大小与材料的表面温

22、度、辐射波长、发射角度、偏振方向有关。这种依赖关系很容易受表面状况包括表面粗糙度、氧化层的厚度、物理或化学杂质等的影响。这种复杂的参数要准确的测量是非常困难的25。菲涅尔定律揭示出材料的热辐射是偏振的，并取决于发射角和折射率，据此，法国MCC公司研制出通过测量3次偏振光亮度，求出材料的发射率和真实温度的T400型测温仪，从而在原理上解决了发射率的影响。但仪表结构复杂，成本高，且只能在固定距离和方向上测量，很难在工业上得以实用26。环境因素对红外测温仪的影响27,28。这些气体分子除吸收红外线外，还将散射红外线。由于大气的吸收和散射，使红外辐射发生衰减，严重时，可以使红外仪器无法工作。另一方面，

23、由于外界辐射源的存在，尤其是附近热辐射体的存在，使测温镜头实际接收到的辐射能量大于目标投入镜头的能量，由此产生的测量误差也十分明显29。表1-2提供感受波长范围为9m,12m的测温镜头，环境温度在270 K至330 K范围内，对从300 K至1 300 K目标温度进行测量时产生的能量误差(%)。从表1-2中可以看出，当目标温度越低，环境温度越高时，能量误差就越大。因而红外测温仪的测量误差就越大。表1-2 能量误差随环境温度与目标温度的变化关系 (%)Table 1-2 The variational relationship of energy error with environment a

24、nd object temperature 环境目标270k280k290k300k310k320k330k300k500k7.82700k900k1100k1300k尽管红外测温仪早已在工业领域广泛应用，但由于医用红外测温仪的特殊要求，直到1986年T.Shinozaki等才首次应用热电堆探测器制成了耳道式红外体温计,用来测量人体鼓膜的温度30。虽然热电堆所做的仪器在响应速度、精度等方面都能达到较高的要求，但它有很大的局限性，如信号强度小，非线性，电损耗大，仪器重，成本高。由于热释电探测器具有响应速度快、光谱响应宽、工作频率宽、灵敏度与波长无关等优点，1989年以来，热释电耳道式测温仪已成功

25、的用于体温测量，1991年以后该产品已遍及欧美市场31。我国在这方面的起步较晚。2003年，由中科院物理研究所王树铎教授研制的“非接触、口腔式红外线电子体温仪”才获得专利授权。在此之前，完全不与人体接触、又满足医疗测量精度的要求的体温计，还没有面世。即使是上述两种体温测量仪，由于其自身的特点，也不适合对大流量人群的快速检测。耳道式体温测量仪在测量的时候需将探头插进人的耳道内32，而“非接触、口腔式红外线电子体温仪”在测温时需对准人的口腔，且其远距离测温易受外界环境温度的影响，导致测量精度的下降。正是由于上述两种红外体温测量仪的这些特点，制约了它们在公共场合的应用。红外测温仪在用于体温检测时其测

26、量温度范围应在到,精度要求为。但目前使用的红外测温仪即使其精确度指标为1%，也远远达不到测量体温的精度要求。根据昆明物理研究所实测过几百台、套各种类型国内外生产的测温仪得出的数据，测量精度最好的仅为2%，差的竟有10%的偏差！同时，当被测目标的温度在到之间时，外界环境温度与被测目标的温度很接近，外界环境温度对红外测温仪的精度影响就十分显著。提高医用红外测温仪的测量精度，必然要考虑外界环境温度对它的影响。非典疫情过后，人们越来越注重公共卫生安全。非接触、高精度医用红外测温仪的研究，对于在公共场合、大流量人群的快速检测具有重要的意义。它不仅具有巨大的商业价值，而且具有重大的社会价值。课题的内容本课

27、题为自选课题。研究的主要内容是设计一种能满足医用要求的红外测温仪。为了提高红外测温仪的精度，课题中对外界环境温度采取了软件补偿的方法。第2章光学系统和光电转换红外测温仪的光学系统红外测温仪光学系统的作用是重新改善光束的分布，更有效地利用光能。红外光学系统的使用可大大提高灵敏面上的照度，从而提高仪器的信噪比，增大系统的探测能力。红外测温仪光学系统特点与其它光学仪器相比，红外测温仪的光学系统具有下面几个特点：第一、测温仪光学系统的作用是会聚能量，它的后续部件是光电转换器，所以它所成的像必须是实像。第二、理论上，测温仪的测量距离为0。但一般的红外测温仪的测量距离并不太远，尤其是在工业应用场合。辐射传

28、递通路上的介质吸收和固体遮挡物等因素将直接影响测温的精确度。通常，测温仪的最近测量距离为20 cm，最远测量距离为20 m左右，所以不能将目标光源看成平行光。第三、在含透镜的光学系统中，由于透镜材料对不同波长的光有不同的折射率，使成像平面的位置不同。因而，无论是单波段、双波段或多波段红外测温仪的光学系统设计，都要按预先确定的工作波段进行设计33。常用红外光学系统结构常用的红外光学系统有三种结构形式，即透射式光学系统（辐射束通过其中的折射介质）；反射式光学系统（辐射束受到其中一个或几个反射镜的反射）；组合式光学系统（由透射式和反射式系统组合而成）。.1透射式光学系统透射式红外光学系统也称折射式红

29、外光学系统，它一般由一个透镜或组合透镜构成。透射式光学系统有如下两种结构：(1)单透镜如图2-1所示。这种系统结构简单，加工方便，在成像质量要求不高、通光口径较小的场合使用。(2)组合透镜组合系统由若干个单透镜组成，如图2-2所示。这种系统能很好的消除像差，可获得较好像质，但总透过率低。.2反射式光学系统由于红外波段的范围较宽，能满足各种物理上、化学上、机械上性能要求的红外透光材料不多。同时透射式光学系统色差很大，消除色差的透镜不易设计制造。为了减小色差，常采用反射式光学系统。典型的反射系统有：(1) 牛顿系统 牛顿系统的主镜是抛物镜，次镜是平面，如图2-3所示。这种系统结构简单，易于加工。但

30、挡光大，镜筒长，因而重量也大。(2) 卡塞格伦系统 卡塞格伦系统的主镜是抛物面，次镜是双曲面如图2-4所示。这种系统较牛顿系统挡光少，像质好，结构尺寸小，但曲面加工较困难。(3)格利高利系统 该系统的主镜是抛物面，次镜是椭球面。这种系统的加工难度介于牛顿系统与卡塞格伦系统之间，且所成的像是正像。与透射式光学系统相比，反射式光学系统具有材料要求不高、重量轻、成本低、光能损失小、不存在色差，且能有效减小系统慧差等优点。但其中心挡光，有较大的轴外像差，难于满足大视场和大孔径成像的要求。.3反射透射组合式光学系统无论透镜式光学系统还是反射式光学系统都存在多种像差，如球差、慧差、像散、畸变、像面弯曲和色

31、差等。像差的大小依赖于光学系统的相对孔径、光束相对于光轴的倾斜角度和制作光学系统的材料等。此外，像差也依赖于透镜的曲率半径、厚度，以及透镜间的空气间隙。反射透射式光学系统可以结合反射式和透射式系统的优点，采用球面镜取代非球面镜，同时用补偿透镜来校正球面反射镜的像差，从而可获得较好的像质。但这种系统往往体积大，加工困难，成本也较高。典型的组合式反射透射系统 系统以下三种：（1）施米特系统 这种系统的主镜是球面反射镜，其前面安装有一块校正板，如图2-5所示。根据校正板厚度的变化来校正球面镜的像差。(2)曼金折射反射镜这种系统由一个球面反射镜和一个与它相贴的弯月形折射透镜组成，如图2-6所示。它所采

32、用的透镜是负透镜，用以校正球差，但色差较大，故常将此透镜做成胶合消色差透镜。由于曼金折射反射镜都由球面组成，因而造价低廉，加工和安装较容易。(3) 马克苏托夫系统 该系统的主镜为球面镜，与曼金折射反射镜相似，仍采用负透镜校正球面镜的球差，但让负透镜与球面镜分离，利用形状与位置两个自由度，可以消去更多的像差，其像质必然比曼金折射反射镜有更大的改进34,35。对测量特定目标的红外测温仪的光学系统设计，首先考虑的是工作波段。因工作波段取决于被测目标的发射特性和辐射传递通路中介质的特性，这两者是无法改变的。工作波段是影响光学设计和光电转换的首要因素。考虑到人体皮肤的辐射波长主要在2.515m处，其中8

33、14m波段辐射能占人体总辐射能的46%。同时大气对814m之间的红外线透过率较高，吸收相对较少。因而确定测温仪的工作波段在814m之间。综合考虑各种红外光学系统的特点和课题的实际，在课题中选择使用了透射式红外光学系统。同时为了减小光学系统的光能损失，选择了锗单透镜作为物镜。透镜成像公式透镜的成像公式虽然简单，但与透镜的结构和材料有关，具有一定程度的不严格性。在图2-7中，设从空气中（近似真空）距透镜为u的点O发出的一条光线射向透镜，由于透镜的折射作用，经A、B两点后，成像在I点上。I点至透镜的距离为v。C1A和C2B分别为透镜的曲率半径r1和r2。角度1、2、1、2分别为此条光线进入透镜和从透

34、镜射出时的入射角和折射角。y1、y2分别为A点、B点至光轴的距离。由折射定律可得 (2-1)式中n为透镜材料对空气的折射率。假定角度1、2、1、2都很小，则它们的正弦值可表示成它们的弧度值。同时假定透镜非常薄，则A点B点至光轴的距离可认为是相等的，且等于它们所对应的弧长，另外，由于透镜的厚度非常薄，故它们的厚度不影响u和v的值。由此可得 (2-2)令 焦则式中f焦为透镜的焦距。式(2-3)和式(2-4)即为常用的透镜成像公式。透镜成像的误差及对策 有几个原因影响透镜成像公式的准确性，这些因素是：(1)薄透镜前面推导透镜成像公式时，假定透镜非常的薄。当透镜的厚度不能认为非常薄时，就不能保证透镜成

35、像公式的精确性。即使是双凸的对称透镜，也不能太厚。(2)近轴光因为近轴光可以使入射角与折射角(1、2、1、2)减小，是保证透镜成像公式精确的重要因素，因此，应尽量使用近轴光。(3)球差由于透镜的形状为球面，这造成了非近轴光的成像面不能重合，这种误差就是通常所说的球差。除非透镜设计成非球面或组合透镜，否则球差总是存在的。另外，像散和畸变也都和球差有关。减小球差的有效方法是加入孔径光阑，遮住非近轴光的进入，保证1、2、1、2足够小。(4)色差构成透镜的材料对不同波长的折射率不同所造成的像差称为色差。色差现象是客观存在的。因此，只能在光学系统的结构排列上采取措施，将探测器放在测量波段的像平面上，不放

36、在可见光的像平面上。或在光路计算时做某些修正。透镜参数的确定鉴于上述几个方面的原因，选择直径为20 mm，焦距为40 mm的锗透镜作为物镜，以便透过910m的人体红外辐射。灵敏元直径为1.8 mm的红外探测器放在透镜的焦点处。孔径光阑安装在焦距前方10 mm处，以消除杂散光的影响。由下面的公式可计算出D孔径约等于5 mm。在上式中是透镜的通光孔径，v是像距，约等于40 mm，a是孔径光阑到探测器的距离。再加上红外滤光片和步进电机驱动的调制盘，整个光学系统和光电转换部分的结构如图2-8所示。红外探测器的种类红外探测器是红外测温仪的重要组成部分，它的主要功能是测定红外辐射的大小并将其转变为其他形式的能量（多数情况是转变为电能）以便应用。一个完整的红外探测器包括红外敏感元件、红外辐射入射窗口、外壳、电极引出线以及按需要而加的光阑、冷屏、场镜、光锥、浸没透镜和滤光片等，在低温工作的探测器还包括杜瓦瓶，有的还包括前置放大器。按探测器的工作机理区分，可将红外探测器分为光子探测器和热探测器两大类36。.1光子探测器光子探测器吸收光子后产生电子状态的改变，从而引起几种电学现象。这些现象统称为光子效应。利用光子效应