Verfahren und Vorrichtung zur Erregung von Ultrakurzwellen für elektromedizinische und andere Bestrahlungszwecke. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ultra kurzwellen für medizinisch-therapeutische. für chemisch-physikalische und andere Be strahlungszwecke. Mittelst des Oszillatoren- Strahlers gemäss der Erfindung sollen die be deutsamen Eigenschaften der Ultrakurz wellen des Wellengebietes von 0;5 mm Wellen länge an aufwärts mit einfachsten Mitteln zur Nutzanwendung gebracht werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass die Erregung und Abstrahlung von Ultrakurzwellen dadurch bewirkt wird, dass über eine mit Edelgas auf niedriges Zündpotential gefüllte Entladungsröhre mit telst hochgespannter Hochfrequenz Funken entladungen in einem Dipolsystem ausgelöst werden, wodurch dieses zur Abstrahlung von 1Tltrakurzwellen gegen einen auf Erdpoten- tial sich befindenden Körper erregt wird.
Hierzu wird die Wirkungsfähigkeit der ab gestrahlten Ultrakurzwellenenergie bedeutend erhöht, da diese gleichzeitig und gleichräum lich in Verbindung mit der diathermischen und stossionisatorischen Wirkung der hoch gespannten Hochfrequenzentladung in Aktion tritt.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele erfindungsgemässer Vorrich tungen dargestellt: Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines. Oszillatorenstrahlers; Fig. 2 veranschaulicht den wichtigsten Teil der Fig. 1 in vergrössertem Massstabe; Fig.3 zeigt einen Teilquerschnitt einer gegen Fig. 1 und 2 abgeänderten Oszillatoren- ausführung;
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen etwas abweichenden Oszillatorenstrah- ler, bei dem Oszillatoren der Art nach. Fig. 1 und 2 (Kugel-Dipole) einerseits und nach Fig. 3 (Massestrahler) anderseits kombiniert angeordnet sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Oszillatoren- strahler ist zum Anschluss an Hochfrequenz quellen grösserer Hochspannungsleistung vor gesehen und kann, in den verschiedensten Formen als Elektrode ausgebildet, für jeden Hochfrequenzapparat Verwendung finden. Die hochgespannte Hochfrequenz irgend einer bekannten Hochfrequenzquelle wird mittelst eines Drahtes oder flexiblen Metallschlauches 1 einpolig dem Oszillatorenstrahler zugeführt.
während der andere Pol der Sekundärseite der Hochspannungs-Hochfrequenzquelle ge erdet ist. Über den beweglichen Metallbügel 2 werden die Elektroden 3 einer mit Helium, Neon, Argon oder einem andern Edelgas auf niedrigstes Zündpotential gefüllten Ent ladungsröhre 4 und im weiteren die Platten elektrode 5, welche sich in dem Glaszylinder 6 befindet, einpolig unter Hochfrequenzspan- nung gesetzt.
Das Entladungsrohr 4, welches die Energieabstrahlung nach rückwärts verhin dert, ist mit dpm Widerstandsrohr 7 ver schmolzen, welches hoch evakuiert ist, so dass in der Richtung des aus Gummi bestehenden Handgriffes 8 eine Entladung verhindert ist. Die aus Isoliermaterial bestehende Platte 9 schützt die Hand gegen Berührung mit dem Metallschlauch 1.
Oberhalb der Plattenelektrode 5 sind die als Oszillatoren bezeichneten Ultrakurz wellenerreger angeordnet. Diese bestehen aus den mit Antennenelektroden versehenen Kugeldipolen 10, 11, welche in gleicher oder verschiedener Grösse und vielfacher Anzahl in den Glasplatten 12, 13 isoliert eingebettet sind.
Zwischen den Kugeldipolen befindet sich zwecks Herabminderung der durch die schnelle Funkenfolge auftretenden Raum ladung, welche durch zu grosse Ionisation Störungen des Potentialverlaufes veranlassen würde, also zur Sicherung gegen die Ausbil dung von Lichtbogen, ein flüssiges oder pulverförmiges oder gasförmiges Dielektri- kum 24, wozu auch Oxydmehl, zum Beispiel Magnesiumoxyd, verwendet werden kann. Als gasförmiges Dielektrikum eignen sich besonders Leuchtgas, Wasserstoff, Kohlen- dioxyd, also Gase, die keinen freien Sauer stoff enthalten.
Diese Gase werden vorteil haft durch am Apparat vorzusehende Mittel durch den Raum zwischen den Kugelfunken strecken durchgeleitet. Durch diese Dielek- trika wird der Wirkungsgrad der Ultrakurz wellenenergieerzeuger gesteigert, da sie einer seits das Funkenpotential, von dessen Höhe die Stärke der angeregten Sch-,vingungs- energie abhängt, erhöhen, indem sie die Durchbruchsspannung heraufsetzen und an derseits eine die Durchbruchsspannung her absetzende Ionisation in der Umgebung der Funkenstrecken verhindern. Des weiteren verhindern diese Massnahmen das Entstehen von Ozon, dessen korrodierende Wirkung die Metallteile des Apparates in Kürze zerstören würde.
Oberhalb der Glasplatte 12 (Fig.2) und unterhalb der Glasplatte 13 befinden sich zwei Metallplatten 14, 15, welche mit kreis förmigen Ausschnitten so versehen sind, dass mit den Kugeldipolen keine galvanische, son dern kapazitive Kopplung besteht. Die Wir kung der Platten 14, 15 beruht also darin, dass diese die einzelnen Dipolerreger unter einander koppeln.
Ausserdem stellen die bei den Platten auch einen zu elektromagne tischen Eigenschwingungen anregbaren Plat tenkondensator, einen sogenannten Platten- resonator dar, welcher durch die Entladungen über die ihm parallelgeschalteten Funken strecken der Kugeldipole zu Eigenschwin gungen erregt wird und dadurch bestimmte abzustrahlende Frequenzen verstärkt. Das obere Plattensystem 12, 14 ist in dem aus Isoliermaterial bestehenden, verstellbaren Führungsring 17 angeordnet.
Der Führungs ring 16 ist schliffartig in den Glaszylinder 6 eingepasst, während der Gewindering 17 ge dreht werden kann, so dass die Funken streckenlängen der Dipolerreger und dadurch die abgestrahlten Wellenlängen variiert wer den können.
Zwischen der Kondensatorplatte 1,5 und der Plattenelektrode 5 ist eine mit Löchern versehene Glasscheibe 25 angeordnet, wo durch eine Entladung der hochgespannten Hochfrequenzströme über die Erreger 10, 11 direkt erzwungen wird.
Wenn der unter Spannung befindliche .Strahler mittelst des Handgriffes 7, 8 gegen einen auf Erdpoten- tial stehenden Gegenstand 19 (Individum usw.) bewegt wird, so findet eine oszillato- rische Entladung der Hochfrequenz statt, wobei die Dipolerreger Funkenstrecken bil den und elektromagnetische Wellen, entspre chend den erregten Eigenfrequenzen, in der Richtung der Hochfrequenzentladung mit- telst des Reflektors 18 abstrahlen.
Statt der Dipolerreger oder mit diesen gleichzeitig in derselben Einrichtung können auch sogenannte Massenstrahler (Fig.3) be sonders für die kürzesten Ultrakurzwellen angewendet werden.
In einem Glaszylinder 20 sind zwei An tennenelektroden 21, 22 eingeschmolzen, wo- wobei der Hohlraum der Glasröhre 20 mit verschiedenen ultrakurze Wellen erregenden Mitteln ausgefüllt ist. Die Füllungen be stehen aus einer Mischung verschiedenster Mengen kleinerer und grösserer Teilchen 26 von nicht zusammenschweissendem Metall, zum Beispiel Aluminium, Messing usw. oder einer kleineren Quecksilbermenge 23, in einem pulverförmigen oder flüssigen Dielek- trikum, wozu zum Beispiel dickes 01 oder Magnesiumoxyd angewendet werden kann.
Durch geringe Neigung und Lagenänderung, wie sie beim Benutzen des Gerätes immer auftritt, verteilt sich der Quecksilbertropfen in dem ihn umgebenden Dielektrikum in kleine Tröpfchen, die beim Funkenüber- gang als Massenstrahlerteilchen oder kleinste Kugeldipole in Eigenfrequenzen erregt wer den.
Die vorstehend erläuterten Oszillatoren- strahler strahlen ein Frequenzband ab, wel ches mit einem komplizierten Linienspektrum verglichen werden kann, da ein aus n ge dämpften oder ungedämpften, miteinander gekoppelten. Einzelerregern bestehendes Oszil- latorensystem n gedämpfte oder ungedämpfte Eigenschwingungen besitzt, wobei die n Eigenschwingungen in einem den verschie- densten Teilerregern entsprechenden Inten sitätsverhältnis auftreten.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung für die Er zeugung eines besonders breiten Frequenz bandes. Dies wird einmal erreicht durch Ver wendung von Kugeldipolen 10, 11 verschie dener Grösse, ferner durch die gleichzeitige Anordnung von Massestrahlern 20 nach Art der Fig. 3. Schliesslich können bei der Ein richtung nach Fig. 4 ausser den elektromagne tischen Schwingungen noch andere, insbeson dere chemisch wirksame, zum Beispiel ultra violette, 'Strahlen entstehen und ausgenutzt werden.
Dabei geht die Ultraviolettstrab.- lung nicht von den zwischen den Kugel dipolen übergehenden Entladungsfunken, sondern von den Antennenelektroden dieser Kugeldipole bezw. Massenstrahler aus, über welche die Rückleitung der Hochfrequenz energie nach Erde stattfindet. Da, diese Funkenbildung in unmittelbarer Nähe des zu beeinflussenden Körpers vor sich geht und das Funkenspektrum bekanntlich reich an ultravioletten Strahlen ist, ist die Entstehung und Ausnutzung der Ultraviolettstrahlung gegeben.
Der Strahler ist überdeckt mit einer ge bogenen Kappe aus einem Dielektrikum. Hierdurch wird einmal eine Spitzenentladung gegenüber schlechten Leitern, wie etwa der Haut, die damit in Berührung kommt, ver hindert.- Wenn man ferner die Abdeckplatte aus Uviolglas oder einem andern für ultra violettes Licht durchlässigen Stoff wählt, werden die bei der Erzeugung der elektro magnetischen Wellen gleichzeitig mitauf- tretenden ultravioletten Strahlen für eine Ausnutzung verwendbar gemacht, beispiels weise zur Beeinflussung der Haut oder zur Erzeugung von physikalischen, chemischen oder photochemischen Effekten.
Method and device for the excitation of ultrashort waves for electromedical and other radiation purposes. The invention relates to a method and a device for generating ultra short waves for medical-therapeutic purposes. for chemical-physical and other radiation purposes. By means of the oscillator radiator according to the invention, the significant properties of the ultra-short waves of the wave region from 0.5 mm wave length upwards are to be brought to use with the simplest means.
The method according to the invention consists in that the excitation and emission of ultra-short waves is effected by triggering high-frequency sparks in a dipole system via a discharge tube filled with noble gas to a low ignition potential, causing this to emit 1 ultra-short waves against an earth potential tial located body is excited.
For this purpose, the effectiveness of the emitted ultra-short wave energy is significantly increased, since it comes into action simultaneously and equally in connection with the diathermic and shock-ionizing effect of the high-voltage high-frequency discharge.
In the drawing, some exemplary embodiments of the invention are shown Vorrich lines: Fig. 1 shows a longitudinal section of a. Oscillator radiator; FIG. 2 illustrates the most important part of FIG. 1 on an enlarged scale; 3 shows a partial cross-section of an oscillator design modified from FIGS. 1 and 2;
4 shows a longitudinal section through a somewhat different oscillator radiator, in which oscillators of the type. Fig. 1 and 2 (spherical dipoles) on the one hand and according to Fig. 3 (mass radiator) on the other hand are arranged combined.
The oscillator radiator shown in Fig. 1 is seen for connection to high-frequency sources of greater high-voltage power and can be used in a wide variety of forms as an electrode for any high-frequency apparatus. The high-voltage high frequency of any known high-frequency source is fed to the oscillator radiator in one pole by means of a wire or flexible metal hose 1.
while the other pole of the secondary side of the high-voltage high-frequency source is earthed. Via the movable metal bracket 2, the electrodes 3 of a discharge tube 4 filled with helium, neon, argon or another noble gas to the lowest ignition potential and, in addition, the plate electrode 5, which is located in the glass cylinder 6, are placed under high-frequency voltage with one pole.
The discharge tube 4, which prevents the energy from being radiated backwards, is fused with dpm resistance tube 7, which is highly evacuated so that a discharge is prevented in the direction of the handle 8 made of rubber. The plate 9 made of insulating material protects the hand against contact with the metal hose 1.
Above the plate electrode 5, the ultrashort wave exciters called oscillators are arranged. These consist of the spherical dipoles 10, 11 provided with antenna electrodes, which are embedded insulated in the glass plates 12, 13 in the same or different sizes and in multiple numbers.
Between the spherical dipoles there is a liquid or powdery or gaseous dielectric 24, including a liquid or powdery or gaseous dielectric, located between the spherical dipoles in order to reduce the space charge that occurs due to the rapid spark sequence, which would cause disturbances of the potential curve due to excessive ionization, i.e. to protect against the formation of arcs Oxide flour, for example magnesium oxide, can be used. Light gas, hydrogen, carbon dioxide, ie gases that do not contain any free oxygen, are particularly suitable as gaseous dielectric.
These gases are advantageously passed through the space between the spherical sparks by means to be provided on the apparatus. These dielectrics increase the efficiency of the ultra-short wave energy generator, since on the one hand they increase the spark potential, on the level of which the strength of the excited vibration energy depends, by increasing the breakdown voltage and on the other hand a lowering voltage Prevent ionization in the vicinity of the spark gaps. Furthermore, these measures prevent the formation of ozone, the corrosive effect of which would soon destroy the metal parts of the device.
Above the glass plate 12 (FIG. 2) and below the glass plate 13 there are two metal plates 14, 15, which are provided with circular cutouts so that there is no galvanic, son countries capacitive coupling with the spherical dipoles. The effect of the plates 14, 15 is based on the fact that they couple the individual dipole exciters with one another.
In addition, the plates also represent a plate capacitor, a so-called plate resonator, which can be excited into electromagnetic natural oscillations, which is excited to natural oscillations by the discharges via the sparks connected in parallel in the spherical dipoles and thereby amplifies certain frequencies to be radiated. The upper plate system 12, 14 is arranged in the adjustable guide ring 17 made of insulating material.
The guide ring 16 is fitted into the glass cylinder 6 like a cut, while the threaded ring 17 can be rotated so that the sparks can vary the length of the dipole exciter and thereby the emitted wavelengths.
Between the capacitor plate 1, 5 and the plate electrode 5 there is arranged a glass pane 25 provided with holes, where the high-voltage high-frequency currents are discharged directly via the exciters 10, 11.
If the live radiator is moved by means of the handle 7, 8 against an object 19 (individual, etc.) standing at earth potential, an oscillatory discharge of the high frequency takes place, the dipole exciters forming spark gaps and electromagnetic waves , corresponding to the excited natural frequencies, emit in the direction of the high-frequency discharge by means of the reflector 18.
Instead of the dipole exciter or at the same time with them in the same device, so-called mass radiators (FIG. 3) can be used especially for the shortest ultra-short waves.
Two antenna electrodes 21, 22 are melted into a glass cylinder 20, the cavity of the glass tube 20 being filled with various ultrashort wave-exciting agents. The fillings consist of a mixture of various amounts of smaller and larger particles 26 of non-welded metal, for example aluminum, brass etc. or a smaller amount of mercury 23, in a powdery or liquid dielectric, for which, for example, thick oil or magnesium oxide are used can.
Due to the slight inclination and change in position, which always occurs when using the device, the mercury drop is distributed in the surrounding dielectric in small droplets, which are excited as mass radiation particles or the smallest spherical dipoles in natural frequencies when the spark passes.
The oscillator radiators explained above emit a frequency band which can be compared with a complicated line spectrum, since one of n attenuated or undamped, coupled with one another. An oscillator system existing with individual exciters has n damped or undamped natural oscillations, the n natural oscillations occurring in an intensity ratio corresponding to the most varied of partial exciters.
Fig. 4 shows an arrangement for the generation of a particularly wide frequency band. This is achieved once by using spherical dipoles 10, 11 different sizes, also by the simultaneous arrangement of mass radiators 20 in the manner of FIG. 3. Finally, in the device according to FIG. 4, other than the electromagnetic vibrations, in particular whose chemically active rays, for example ultra violet rays, are created and used.
The ultraviolet radiation does not come from the discharge sparks passing between the spherical dipoles, but rather from the antenna electrodes of these spherical dipoles or. Mass emitters through which the high frequency energy is returned to earth. Since this spark formation takes place in the immediate vicinity of the body to be influenced and the spark spectrum is known to be rich in ultraviolet rays, the generation and utilization of ultraviolet radiation is given.
The radiator is covered with a curved cap made of a dielectric. This prevents a peak discharge from bad conductors, such as the skin that comes into contact with them. If you also choose the cover plate made of uviol glass or another material that is permeable to ultra violet light, they become electro-magnetic during generation Waves that occur at the same time as ultraviolet rays can be used, for example, to influence the skin or to generate physical, chemical or photochemical effects.