礦井日光浴光導裝置

在煤礦里，由于工作時間長、勞動強度大、沒有陽光照射，煤礦工人常常處于亞健康狀態，易骨質疏松。礦山職業病防治專家認為，礦工應多參加戶外活動，接受適當日光照射，有職業病的可定期進行日光浴康復治療。但是礦工長期在井底作業，根本沒有時間和條件去專門進行日光浴康復治療。

我想解決這個問題，但一時無計可施。有一天，當我看見一縷陽光通過玻璃窗投射到屋內時，一個靈感浮現在腦海里：能否設計一種光導裝置，將陽光引到井下，創造一種局部日光浴的環境，讓礦工在礦井里也可以享受日光的保健功效呢？后來，經過反復的研究和實驗，我發明了礦井日光浴光導裝置。

這個裝置包括聚光面、二次聚光器、菲涅爾透鏡、導光光纖、散射板、日光浴室（如圖）。用鏡面不銹鋼做成的正反組合型雙拋物聚光面，無論哪種角度、哪個時段的日光，都能被反射聚集到菲涅爾透鏡上，再經二次聚光器導入導光光纖。

二次聚光器由1塊小凸透鏡、1個拋物型聚光杯和光纖組成。經菲涅爾透鏡會聚的日光射到下方的小凸透鏡上，經小凸透鏡再一次會聚到光纖入口。而拋物型聚光杯則將沒有會聚到光纖上的光再一次反射到光纖入口。通過二次聚光，校正了光導方向，使光線射入光纖的入射角大于其臨界角，減少了光線傳導過程中的物理損失，具有提升聚光效果、增加日光輸入量的效果。

日光傳輸到礦山井底的日光浴室內，由散射板漫反射，為使用者提供溫和的日光照射。

按照這個設計，我制作出了裝置的模型，并用紫外線強度計測量模型中日光浴室內的紫外線強度，結果符合日光浴的光照和紫外線強度的要求。