DE2911758A1

DE2911758A1 - Bestrahlungseinrichtung mit uv-leuchtstoff-strahlungsquelle

Info

Publication number: DE2911758A1
Application number: DE19792911758
Authority: DE
Inventors: Maximilian Friedrich D Mutzhas
Original assignee: Mutzhas maximilian Friedrich dipl-Ingdr-Ing
Current assignee: Mutzhas maximilian Friedrich dipl-Ingdr-Ing
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1979-03-26
Publication date: 1980-10-09

Description

Bestrahlungseinrichtung mit UV-Leuchtstoff-
Strahlungsquelle Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungseinrichtung für photobiologische und photochemische Zwecke, insbesondere zur Bräunungsbestrahlung, mit einer Liege, die wenigstens eine W-Leuchtstoff-Strahlungsquelle sowie eine transparente Auflage für die zu bestrahlende Person enthält.
Die Probleme der kosmetischen W-Bestrahlung, insbesondere ihre photobiologische Bewertung, wurden vom Anmelder in der Zeitschrift "Ärztliche Kosmetologie", 8, 363-376 (1978) im einzelnen dargelegt. Zu unterscheiden ist die (unerwünschte) Erythemwirkung von der (angestrebten) Direktpigmentierungswirkung. Letztere wird durch Uv-Strahlen im Bereich zwischen 300 und 440 nm hervorgerufen, d.h. im wesentlichen durch die W-A-Strahlung. Ein Erythem (d.h. Sonnenbrand) wird dagegen von Strahlen verursacht, die kurzwelliger als 320 nm sind (Uv-B- und UV-C-Strahlung).
Zur Erzeugung von Uv-A-Strahlung sind bisher im wesentlichen zwei Arten von Bestrahlungsgeräten bekannt. Niederdruck-Ouecksilberdampf-Lampen (als "black light"-Lampen bekannt) enthalten als Leuchtstoffe vor allem aktivierte Silikate und Phosphate.
Ihr wesentlicher Nachteil liegt darin, daß sie nicht sehr hoch belastet werden können, da dann die Strahlungsausbeute in dem für die Bräunung interessanten Bereich stark zurückgeht. Es ergibt sich infolgedessen eine verhältnismäßig lange pigmentierungswirksame Schwellenbestrahlungszeit.
Eine andere vom Anmelder entwickelte Bestrahlungseinrichtung (vgl. DE-OS 26 09 273 und 27 45 297) verwendet einen Quecksilberdampf-Hochdruckstrahler, der mit bestimmten Metallhalogeniden dotiert ist.
Bei derartigen Uv-Hochleistungsstrahlern läßt sich auf kleinem Raum eine hohe elektrische Leistung unterbringen. Die dabei erzielte hohe pigmentierungswirksame Strahlungsleistung ergibt (bei einer theoretisch unendlich großen erythemwirksamen Schwellenbestrahlungszeit) eine sehr kurze pigmentierungswirksame Schwellenbestrahlungszeit.
Bei einem großen Teil der bisher bekannten Bestrahlungseinrichtungen befindet sich die zu bestrahlende Person auf einer Liege, die die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen enthält und an ihrer Oberseite eine Glas- oder Kunststoffplatte zur Aufnahme der zu bestrahlenden Person trägt. Diese bekannten Ausführungen sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet.
Berücksichtigt man, daß bei vielen bekannten Bestrahlungseinrichtungen mit der Bestrahlung eine erhebliche Wärmeentwicklung verbunden ist, die zu einer oft beachtlichen Schweißabsonderung bei der zu bestrahlenden Person führt, so liegen die damit verbundenen hygienischen Probleme auf der Hand.
Die Glas- bzw. Kunststoffplatte der Liege muß nach jeder Bestrahlung sorgfältig gereinigt werden.
Nähere Untersuchungen des Anmelders mit als Liegen ausgebildeten und mit Uv-Hochleistungsstrahlern ausgerüsteten Bestrahlungseinrichtungen ergaben jedoch noch einen weiteren, bisher nicht erkannten Nachteil. Es läßt sich zeigen, daß die Pigmentierungswirkung an den Stellen der Haut, die einem hohen Druck ausgesetzt sind, ganz erheblich kleiner als an belasteten Hautzonen ist. Bei den bisher bekannten Bestrahlungseinrichtungen mit einer durch eine Glas- oder Kunststoffplatte gebildeten Auflage liegt nun die zu bestrahlende Person nur mit einzelnen Zonen ihrer Körperfläche auf dieser Glas- oder Kunststoffplatte auf. Daraus ergibt sich die Gefahr, daß durch den ungleichmäßigen Auflage druck eine ungleichmäßige Pigmentierungswirkung erzielt wird. Dies gilt in besonderem Maße bei der Verwendung von Uv-Hochleistungsstrahlern und einer entsprechend kurzen Bestrahlungszeit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile eine Bestrahlungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gleichmäßige Pigmentierungswirkung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Aufnahme der zu bestrahlenden Person dienende Auflage durch eine flexible Folie gebildet wird, vorzugsweise durch eine als UV-B-Kantenfilter wirkende Kunststoff-Folie, die beispielsweise aus Polyester, Polypropylen oder Weich-PVC bestehen kann.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich durch die Flexibilität der Auflage ein über die gesamte aufliegende Körperfläche annähernd gleichmäßiger Auflagedruck. Dadurch werden druckbedingte Ungleichmäßigkeiten der Pigmentierungswirkung praktisch vollständig ausgeschlossen.
Die Verwendung einer Folie erleichtert zugleich die Lösung der hygienischen Probleme, da die Folie nach einer Bestrahlung auf einfache Weise ausgewechselt werden (und im Bedarfsfalle als Wegwerf-Folie ausgebildet sein) kann.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Verwendung von Wärmetauschern, Umwälz- und Regeleinrichtungen zur Konstanthaltung der Temperatur des von der Folie begrenzten, die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen enthaltenden Mediums auf einem Wert zwischen 30 und 500C, vorzugsweise zwischen 35 und 400C. Dadurch werden zwei wesentliche Vorteile erreicht: Die Kühlung der Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquellen zur Einhaltung des genannten Temperaturbereiches gewährleistet, daß die Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquellen in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten und damit eine maximale Strahlungsleistung liefern.
Dies ist besonders bei den eingangs erwähnten UV-A-Leuchtstofflampen mit thermisch nicht hoch belastbaren Leuchtstoffen von großem Vorteil, deren Leistung auf dies Weise wesentlich erhöht werden kann, ohne daß ein Auswandern des Arbeitspunktes aus dem optimalen Temperaturbereich erfolgt.
Die genannte Temperaturregelung gewährleistet ferner, daß die Folie etwa Körpertemperatur besitzt und damit der zu bestrahlenden Person ein angenehmes Gefühl vermittelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bestrahlungseinrichtung sieht vor, daß die Folie die obere Abdeckung eines Wasserbettes bildet, wobei die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen zumindest mit einem Hauptteil ihrer Länge in diesem Wasserbett angeordnet sind.
Die Wasserschicht, die sich bei einer solchen Ausführung zwischen der Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquelle und der zu bestrahlenden Person befindet, erfüllt hierbei. -außer der oben bereits erwähnten Kühlwirkung - die Funktion eines Uv-Kantenfilters, dessen Strahlungsdurchlässigkeit unterhalb von etwa 300 nm stark abnimmt, wodurch etwa noch vorhandene Anteile an erythemwirksamer Strahlung ausgefiltert werden. Außerdem wirkt die Wasserschicht als Infrarot-Filter und setzt damit die unerwünschte "Aufheizung" der bestrahlen Person wesentlich herab.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Folie die obere Abdeckung einer luftgefüllten, vorzugsweise unter Überdruck stehenden Luftkammer bildet, die die Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquellen aufnimmt. Auch ein solches Luftpolster gewährleistet - ebenso wie das vorstehend erwähnte Wasserbett - eine sich dem Körper der zu bestrahlenden Person durch die flexible Folie elastisch anpassende Auflage mit den erläuterten Vorteilen des annähernd gleichmäßigen Auflagedruckes und der dadurch gewährleisteten gleichmäßigen Pigmentierungswirkung.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig.1 einen Querschnitt durch eine als Wasserbett ausgebildete erfindungsgemäße Bestrahlungseinrichtung; Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer luftgefüllten Kammer.
Die in Fig.1 dargestellte Bestrahlungseinrichtung 1 ist als Liege ausgebildet und enthält in einem Gehäuse 2 eine Anzahl von Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquellen 3, die in Längsrichtung der Liege hintereinander angeordnet sind, so daß in Fig.1 nur eine Strahlungsquelle 3 sichtbar ist.
Das Gehäuse 2 ist zu einem großen Teil mit Wasser 4 gefüllt und wird nach oben durch einen Deckel 5 sowie eine flexible Kunststoff-Folie 6 begrenzt. Die Folie 6 dient als Auflage für eine zu bestrahlende Person 7.
Zwischen dem Wasser 4 und dem Deckel 5 befinden sich im oberen Bereich des Gehäuses 2 zwei luftgefüllte Kammern 8 und 9, in denen die an den Enden der UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen 3 vor- gesehenen Armaturen 10, die Fassungen 11 sowie Vorschaltgeräte 12 untergebracht sind. Die Kammern 8 und 9 können vom Wasser 4 durch Membrane 13, 14 getrennt sein.
Wie Fig.1 erkennen läßt, umgeben die gekrümmten W-Leuchtstoff-Strahlungsquellen 3 die zu bestrahlende Person 7 von unten und von beiden Seiten her.
Zwischen der Folie 6 und den mit Abstand darunter angeordneten Strahlungsquellen 3 ist ein Sicherheitsgitter 15 angeordnet. Den einzelnen UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen 3 sind ferner Reflektoren 16 zugeordnet.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mögen folgende Zahlenwerte eines praktischen Ausführungsbeispieles dienen: Die von der Folie 6 gebildete Liegefläche beträgt 200 x 100 cm.
Es sind 33 Uv-A-Leuchtstofflampen ("black light") mit einer Länge von 1200 mm, einem Durchmesser von 38 mm und einer Leistung von 115 W vorgesehen.
Der Lampenabstand (gemessen zwischen Mitte der Kolben) beträgt 6 cm.
Die Folie 6 besteht aus Weich-PVC mit einer Stärke von 0,2 mm.
Die Wassertemperatur wird auf ca. 370C gehalten.
Die Wasserhöhe (über der Lampenoberfläche) beträgt 15 cm.
Mit einer solchen Bestrahlungseinrichtung ergibt sich eine pigmentierungswirksame Bestrahlungsstärke von 140 Wem 2 und eine pigmentierungswirskame Schwellenbestrahlungszeit von 12 Minuten.
Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bestrahlungseinrichtung 21, in deren Gehäuse 22 eine Anzahl von in Längsrichtung der Liege verlaufenden, gerade ausgebildeten Uv-Leuchtstoff-Strahlungsquellen 23 angeordnet sind.
Die Kunststoff-Folie 26 bildet hier die obere Abdeckung einer luftgefüllten, vorzugsweise unter Überdruck stehenden Kammer 24, die von einem Kompressor 25 über Düsen 27 mit Druckluft gespeist wird. Die Düsen 27 sind zwischen den Strahlungsquellen 23 angeordnet und richten einen Kühlluftstrom auf die Strahlungsquellen 23. Ein Abluftventil 28 sorgt für Konstanthaltung des Druckes in der Kammer 24.
Ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Strahlungsquellen 23 und der Folie 26 ein Sicherheitsgitter 29 angeordnet.
Den einzelnen Strahlungsquellen 23 sind ferner Reflektoren 30 zugeordnet.
Eine beispielsweise mit einem Kniehebelverschluß 31 versehene Halterung 32 ermöglicht ein rasches Auswechseln der Folie 26.
Die zu bestrahlende Person 33 stützt sich mit gleichmäßigem Auflagedruck auf der Folie 26 ab, die sich unter entsprechender Verformung des von der Kammer 24 gebildeten Luftpolsters der Körperform der zu bestrahlenden Person 33 elastisch anpaßt.
Das flüssige oder gasförmige Medium, das den die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen enthaltenden Raum ausfüllt, kann erfindungsgemäß Zusätze zur Beeinflussung des spektralen Transmissionsgrades enthalten. Bei Verwendung von Wasser wird zweckmäßig entionisiertes oder destilliertes Wasser benutzt, was im Falle eines elektrischen Fehlers einen zusätzlichen Schutz gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Bestrahlungseinrichtung ist im übrigen nicht nur zur Bräunungsbestrahlung, sondern auch zur medizinischen Applikation (Diagnose und Therapie) geeignet, insbesondere für die Behandlung von Hautkrankheiten und Hautschäden. Auch bei diesen Anwendungsfällen ist der durch die flexible Folie gewährleistete gleichmäßige Auflagedruck im Hinblick auf die dadurch erreichte gleichmäßige Bestrahlungswirkung von besonderem Vorteil.
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Claims

Patentansprüche: fE Bestrahlungseinrichtung für photobiologische und photochemische Zwecke, insbesondere zur Bräunungsbestrahlung, mit einer Liege, die wenigstens eine W-Leuchtstoff-Strahlungsquelle sowie eine transparente Auflage für die zu bestrahlende Person enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage durch eine flexible Folie (6, 26) gebildet wird.
2. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage durch eine als UV-B-Kantenfilter wirkende Kunststoff-Folie (6, 26), vorzugsweise aus Polyäthylen, Polypropylen oder Weich-PVC, gebildet wird.
3. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Wärmetauscher, Umwälz- und Regeleinrichtungen zur Konstanthaltung der Temperatur des von der Folie (6, 26) begrenzten, die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen (3, 23) enthaltenden Mediums auf einem Wert zwischen 30 und 500C, vorzugsweise zwischen 35 und 400C.
4. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (6) die obere Abdeckung eines Wasserbettes bildet.
5. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen (3) zumindest mit einem Hauptteil ihrer Länge im Wasserbett angeordnet sind.
6. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von entionisiertem oder destilliertem, eventuell mit Zusätzen zur Beeinflussung des spektralen Transmissionsgrades versehenem Wasser.
7. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen (3) über ihre Länge gekrümmt ausgebildet sind, die zu bestrahlende Person (7) von unten und von beiden Seiten her umgeben und ihre Armaturen (10) in luftgefüllten Kammern (8, 9) oberhalb des Wasserbettes angeordnet sind.
8. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (26) die obere Abdeckung einer luftgefüllten, vorzugsweise unter Überdruck stehenden, die UV-Leuchtstoff-strahlungsguellen (23) aufnehmenden Kammer (24) bildet.
9. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß den UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen(23) zur Zuführung von Kühlluft dienende Düsen (27) zugeordnet sind.
10. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Folie (6, 26) und den mit Abstand darunter angeordneten UV-Leuchtstoff-Strahlungsquellen (3, 23) ein Sicherheitsgitter (15, 29) angeordnet ist.
11. Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (z.B.26) am Deckel der Liege leicht auswechselbar gehaltert ist.