Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines K¯rpers mittels elektro magnetischer Ultrakurzwellen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren und eineVorrichtung zur Behandlung eines Rörpers mittels elektro magnetischer Ultrakurzwellen.
Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung besteht darin, dass die den zu behan- delnden Eörper durchsetzenden, von einem Ultrakurzwellenstrahler ausgesamdten, gebündelten Wellen vermittels eines auf der vom Strahler abgewendeten Seite des zu behan- delnden Körpers angeordneten Reflektors auf den Rörper zuriiakreflektiert werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des erwähnten Verfahrens, ist gekennzeichnet durch einen dem Ultrakurzwellenstrahler gegen berliegenden Reflektor, der in einem Abstand vom Strahler angeord- net ist, so da¯ der zu behandelnde K¯rper zwischen dem Strahler und dem Reflektor Plat. z findet, und der Reflektor die Wellen, die den zu behandelnden Körper durch- setzen, auf denselben zurückwirft.
Ausführungsbeispiele des erfindungsge- mϯen Verfahrens und der Vorrichtung zu ihrer Durchführung sollen nun an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine beispielsweise Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens. Gemäss diesem Verfahren ist ein Generatorkreis 15 von an sich bekannter Art zur Erzeugung von Wellen mit ultrahoher Frequenz vorgesehen. Diese Wellen werden von einer Antenne oder einem Strahler 16 ausgestrahlt. Dieser Strahler 16 ist mittels einer Induktanz an den Schwingungskreis angekoppelt. In Fig. 1 ist rein schematiNch em Draht als Strahler dargestellt.
Der zu heizende, trocknende, vulkani sierende, zu alternde oder anderswie zu behandelude Körper 18 wird in das vom Strahler 16 erzeugte Feld eingebracht. Der Körper 18 kann beispielsweise aus Holz, Gumani, Kunststoff, Harz, Leim, thermoplastischem Material oder dgl. bestehen und bildet das Objekt der elektromagnetischen Behandlung.
Die vom Stra, hler 16 ausgestrahlten Wel- len sind quasioptischer Natur, so da¯ sie reflektiert werden können. Die Wellenlängen dieser Wellen bemessen sich von 10 m an abwärts bis zu Millimeterwellen. Ihre Fre- quenz ist höher als 30 Megahertz. Elektromagnetische Wellen in diesem Spektralband sind geeignet zum Erwärmen, Trocknen, Al- tern, Vulkanisieren, Leimen, Binden, Schmelzen, Polymerisieren, Katalysieren, Zementieren usw. und haben die Eigenschaft, durch feste Substanzen, wie z. B. Holz, Kunstsi.-off, Glas und and,-re nicht leitende Stoffe, durchzudringen.
Der Strahler 16 ist innerhalb eines geeig neten Reflektors 20 so angeordnet, da¯ die ausgestrahlten Wellen in einem begrenzten Bündel auf den zu behandelnden Körper geworfen werden, wodurch die Energiever- luste durch Streuung der Welten auBerhalb des Behandlungsfeldes klein sind. Der Re flektor 20 besitzt eine polierte Metallober- fläche, die dem Strahler 16 zugekehrt ist und die zweckmäBig analog den reflektie- renden Meta-lloberfläehen, die in der optischen Industrie bekannt sind, ausgebildet ist.
Je nach der gewünschten Form des Strah lenbündels kannider Reflektor 20 von beliebiger Form sein. Bei der in Fig. 1 darge stellten Ausftthrungsform istì der Reflektor
20 parabolisch ausgebildet, und der Strahler 1. 6 ist im wesentlichen im Brennpunkt des Reflektors angeordnet, damit die Strahlen parallel auf den zu behandelnden Eörper 18 geworfen werden. Es ist klar, dass auch anders geformte Reflektoren verwendet wer den können, wenn nicht parallele Strahlen erwünscht sind. Die. optisch gebündelten
Strahlen durchdringen den Körper 18 und werden auf denselben konzentriert, so da¯ ein maximajer Behandlungseffekt erreicht wird und d dies bei kleinen Streuungsverlusten.
Der parabolische Reflektor 20 hat auch den Vorteil, die gebündelten Strahlen an irgendeine gewünschte Stelle des zu behan- delnden Körpers zu konzentrieren, so dass die Behandlung lokalisiert vorgenommen werden kann.
Bei der Vorrichtung gel-au Fig. 1 ist auf der vom Strahler 16 abgewendeten Seite des Behandlungskorpars 18 eine reflektie- rende Metallplatte 22 angeordnet, deren linke OberflÏche, wie in der Optik üblich, poliert ist. A uf. diese Weise werden die durch den Reflektor 20 optisch gebündelten Strahlen, die den Körper 18 durchdrungen haben, durch den Gegenreflektor 22 von neuem auf den Korper 18 geworfen. Es wird somit ein maximaler Behandlungseffekt erzielt.
Der in Fig.1 gezeigte Gegenreflektor 22 ist als ebene Platte ausgebildet. Er kann aber auch von anderer Form sein. Seine Formgebung hängt von der gewünschten Verteilung der Strah'lung'sintensität und der gew nschten Konzentration auf dem Kör pet--18 ab.
Fig. 2 zeigt die Anwendung des bereits an Hand der Fig. 1 erläuterten Verfahrens auf einen Korper 18a von variabler Dicke.
Wenn es beispielsweise erwünscht ist, den dickeren Mittelteil dieses liör, pers 18a intensiver zu bestrahlen, wird ein konkaver Metallspiegel 22a als s Gegenreflektor verwendet, um die durch den Reflektor 20 gebün delten, den Körper durchdrungenen Strahlen auf dem dickeren Mitteltei des Körpers 18a zu konzentrieren. Auf diese Weise wird der zu behandelnde Eörper 18a in seinem dickeren Teil eine intensivere Bestrahlung erfahren. Der Gegenreflektor 22a kann von irgendwelcher gewölbter Form und Neigung sein, um die gewünschte Veränderung in der Konzentration der reflektierten Strahlen auf den zu behandelnden Körper zu erhalten.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der -der Strahler oder die Antenne 16a statt als Draht als Kugel ausgebildet ist, wodurch verbesserte Strahlungscharakteristiken erhalten werden können. Solche iStrahler 16a haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie eine konzentriertere Strahlungsquelle bilden, so dass sie genauer im Brennpunkt des Reflektors untergebracht werden können, wodurch die Streustrahlung erheblich reduziert wird.
Fig. 4 zeigt eine Konstruktion, bei welcher der Stra-hler 16b als Dipol ausgebildet ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, da. B ein grösserer Wirkungsgrad gegenüber den oben beschriebenen Strahlern besteht.
Fig. 5 zeigt wiederum einen Dipol als Strahler 16c. Er besteht aus einer R¯hre und einem sich darin axial erstreckenden Draht. Dies hat den Vorteil, eine gerichtetere Strahlung als bei den oben-beschriebenen Strahlern zu erhalten.
Es ist klar, da¯ bekannte Formen von Dipolen und Strahlern an Stelle der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Dipole verwendet werden können. Es ist auch m¯glich, Mehrfachdipole zu verwenden, falls dies zweckmässig erscheint. Der Strahler kann auch so ausgebildet sein, dass er ein konisches, zylindrisches, im Querschnitt recht eckiges oder sonstwie geformtes Strahlen- bündel erzeugt, welches symmetrisch oder unsymmetrisch sein kann. Die Form des Strahlembündels hängt ganz von den Anforderungen ab.
Fig. 6 zeigt einen Strahler mit geführten Wellen, wobei 21 ein koaxiales Kabel bezeichnet, welches die Hochfrequenzenergie zuleitet. Diese Art von Strahler erzeugt ein stark gerichtetes Strahlenb ndel. Der Innen leiter 22 tritt durch eine Öffnung 24 im Boden eines rohrf¯rmigen Wellenleiters 25.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass kein Reflektor erforderlich ist, um ein Richten der Strahlen zu bewirken.
Die Vorrichtung nach Fig. 7 ist derje nigen nach Fig. 6 ähnlich mit dem einzigen Unterschied, da¯ der Wellenleiter 25a sich trichterförmig erweitert, um eine etwas anders geformte Richtcharakteristik zu erzielen.