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Strahler für Kurzwellengeräte
Die Erfindung bezieht sich auf die Heizung von Gegenständen, insbesondere von biologischen Gewe" ben, durch elektromagnetische Strahlung im Dezimeterwellenbereich, und insbesondere auf Strahler für diese Wellenlängen.
Es sind zur Zeit zwei Wellenlängenbereiche für Strahlungstherapie und andere Heizzwecke zulässig, der Bereich von etwa 2400 MHz und seit kurzem auch der Bereich von etwa 450 MHz. Die hohe Frequenz ermöglicht die Verwendung von normalen Strahlern, deren geometrische Grösse den Ausmassen der zu bestrahlenden Oberfläche entspricht. Für die niedrige Frequenz wird, bei proportionaler Änderung der Ausmasse, der normale Strahler viel zu gross. Ausserdem muss in der Nähe des Feldkernes gearbeitet werden, um die Generatorenergie mit einer angemessenen Nutzwirkung auf den Gegenstand zu übertragen.
Die Erfindung bezweckt, Strahler mit trichterförmigem Querschnitt zu schaffen, deren Ausmasse künstlich herabgesetzt sind und mit denen im Kern des Strahlungsfeldesgearbeitet werden kann. Nach der Erfindung ist ein Strahler, dessen Öffnung nahezu gleich der halben wirksamen Wellenlänge ist, mittels einer quer über die Öffnung angeordneten Reihenschaltung induktiver und kapazitiver Reaktanzen be- lastet und abgestimmt. und abgestimmt.
Eine zweckmässige Ausführungsform sehr einfacher Bauart besitzt nach der Erfindung quergerichtete Vorsprünge, die sich in der zum elektrischen Feldvektor parallelen Mittenfläche des Strahlers erstrecken und deren Fusspunkte bei einem gegenseitigen Abstand von weniger als die halbe wirksame Wellenlänge an einander gegenüberliegenden Wänden des Strahlers angeschlossen sind. Die Vorsprünge enden in der Mitte des Strahlers mit einander gegenüberliegenden rechteckig umgebogenen Enden, Die Speiseleitung ist symmetrisch oder unsymmetrisch mit den Vorsprüngen verbunden.
Es ist zweckmässig, bei einem solchen trichterförmigen Strahler die Oberflächenströme längs'der Wand durch die Anwendung der bekannten Viertelwellenlängesperre oder einer Widerstandsschicht zu unterdrücken.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform eines trichterförmigen Strahlers V-förmigen Querschnittes nach der Erfindung, der in Fig. 1 im Querschnitt und in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist.
Der Strahler besteht aus einer V-förmig gebogenen Platte 1 mit einem flachen Teil 2, durch den die Speiseleitung 3 reicht. Die Ausmasse sind derart gewählt, dass die Breite der Öffnung, die vorzugsweise mittels einer Platte 6 aus verlustfreièm Material abgedeckt ist, bei einem Öffnungswinkel von etwa900 nahezu der halben wirksamen Wellenlänge entspricht. Es ist nicht erforderlich, den Strahler an den Enden durch Wände zu verschliessen.
In der Mitte der einander gegenüberliegenden geneigten Flächen sind zwei Metallvorsprünge 4 angeordnet, die aufeinander zu gerichtet sind und mit umgebogenen Enden 5 einander gegenüber stehen. Der Abstand zwischen den Fusspunkten ist kleiner als die halbe Wellenlänge. Die Schenkel der Vorsprünge 4, die parallel zur Ebene der Öffnung sind, bilden induktive Reaktanzen. Zwischen den abgebogenen Enden 5 wird eine kapazitive Reaktanz gebildet. Mit Hilfe der beiden induktiven Reaktanzen und der kapazitiven Reaktanz wird der Strahler abgestimmt. Die Zuführungsleitung 3 der hohen Frequenzen ist unsymmetrisch an einem der Vorsprünge 4 in einem solchen Punkt angeschlossen, dass eine Anpassung erzielt wird.
Abstimmung und Anpassung ändern sich beim Betrieb des Strahlers, da sich vor der Öffnung im dort vorhandenen Feld ein Körper mit veränderlichen elektrischen Eigenschaften befindet. Der Strahler kann somit
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nur für einen mittleren Bestrahlungsabstand abgestimmt bzw. angepasst werden. Die Abstimmung erfolgt in einfacher Weise dadurch, dass die umgebogenen Enden 5 der Vorsprünge 4 mit Hilfe eines dazu geeig-
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einander bewegt werden. Auch kann die Länge eines der Vorsprünge veränderlich sein, z. B. wenn an diesem Teil ein verschiebbarer Schuh 5'angebracht ist.
Durch nicht in der Zeichnung dargestellte Distanzhalter kann verhütet werden, dass die Verstimmung bzw. die Zurückwerfung an der zu bestrahlenden Oberfläche unzulässig gross wird.
Um Oberflächenströme längs der Aussenwand des Strahlers zu verhüten, sind parallel zu den schrägen Flächen0ansich bekannte À/4 Wellenkehrungen angebracht.
Die Erfindung kann weiterhin zweckmässig bei Strahlern mit kreisförmiger Öffnung, wie Kugel oder Parabolstrahlern, Anwendung finden.
Es besteht ein Übergangsgebiet zwischen der Übertragung von Energie auf Gegenstände durch Strahlung und den Verfahren, nach denen der Gegenstand zwischen Elektroden im Kondensatorfeld oder im von einer Spule erzeugten Induktionsfeld gesetzt ist. Das Kondensatorfeld kann in hohem Masse gleichmässig sein, so dass die elektrischen Kraftlinien nahezu senkrecht durch die verschiedenen Gewebeschichten hindurchdringen. Die Fettschichten bieten dagegen den grössten Widerstand und werden somit am stärksten geheizt. Bei der induktiven Behandlung ist das mit den Induktionslinien gekoppelte elektrische Feld nahezu parallel zu den Gewebeschichten gerichtet. Da das Feld in diesem Falle ungleichmässig ist, wird das Hautgewebe stark beansprucht. Die mit Hilfe eines Kurzwellenstrahlers erzielte Strahlung kann durch eine wirksame Bündelung gleichmässig gemacht werden.
Die elektrischen Feldlinien erstrecken sich dann auch parallel zu den Gewebeschichten, so dass mit dieser Anwendung in der Therapie die günstigsten Ergebnisse erzielt werden.
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1. Strahler für Kurzwellengeräte für medizinische Therapie und dielektrische Heizung, mit trichtern förmigem Querschnitt des Strahlers, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite der Öffnung nahezu gleich der halben wirksamen Wellenlänge ist. und querüber die Öffnung eine Reihenschaltunginduktiver und Impazi- tiver Reaktanzen zur Belastung und Abstimmung angebracht ist.