DD141733A1

DD141733A1 - ELECTRIC DISCHARGE LAMP FOR IRRADIATION PURPOSES

Info

Publication number: DD141733A1
Application number: DD21114079A
Authority: DD
Inventors: Uwe-Jens Amlong; Gynz-Rekowski Henning Von; Juergen Heller; Herbert Netzel; Willi Plamann
Original assignee: Amlong Uwe Jens; Von Gynz Rekowski Henning; Juergen Heller; Herbert Netzel; Willi Plamann
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-05-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungslampe, die sowohl für allgemeine Bestrahlungszwecke, z.B. für kosmetische Bestrahlung als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z.B. der Schuppenflechte (psoriasis vulgaris) verwendet werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische •Entladungslampe zu entwickeln, die im Bereich der Wellenlängen von 310 bis 330 nm besonders viel Energie emittiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Entladungsgefäß Kupfer- und/oder Silber und/oder Verbindungen von Kupfer und/oder Silber sowie eine oder mehrere Puffersubstanzen enthalten sind. Als Puffersubstanzen werden Quecksilber, Kadmium und Zink oder deren Halogenide sowie Xenon vorgeschlagen.The invention relates to an electric discharge lamp, both for general radiation purposes, e.g. for cosmetic Irradiation as well as for the treatment of skin diseases, e.g. the Psoriasis (psoriasis vulgaris) can be used. The Invention is based on the object, an electrical • to develop a discharge lamp that works in the wavelength range of 310 to 330 nm emits a lot of energy. According to the invention the object achieved in that copper and / or in the discharge vessel Silver and / or compounds of copper and / or silver and a or more buffer substances are contained. As buffer substances are mercury, cadmium and zinc or their halides and xenon proposed.

Description

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Titel^Title ^

Elektrische Entladungslampe für BestrahlungszweckeElectric discharge lamp for irradiation purposes

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungslampe, die sowohl für allgemeine Bestrahlungszwecke, z.B. für kosmetische Bestrahlungen als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z.B. der Schuppenflechte (psoriasis vulgaris), verwendet werden kann.The invention relates to an electric discharge lamp suitable both for general radiation purposes, e.g. for cosmetic treatments as well as for the treatment of skin diseases, e.g. psoriasis (psoriasis vulgaris) can be used.

Characteristic of the known technical solutions

Pur die Bräunung der menschlichen Haut und die Behandlung von Hautkrankheiten geht man im allgemeinen davon aus, das Wellenlängengebiet der direkten Pigmentierung bei ca. 3^0 nm zu wählen und das dor Erythembildung (unterhalb 300 nm) zu vermeiden.Purely the tanning of the human skin and the treatment of skin diseases is generally assumed to select the wavelength range of direct pigmentation at about 3 ^ 0 nm and to avoid erythema formation (below 300 nm).

Praktisch zum Einsatz kommen heute Xenon«» und/oder Quecksilberdampf -Hochdruckentladungen sowie Entladungen in Halogen—Metalldämpfen, z.B. Eisen-Galliumjodid oder Gallium-JJndium-=Saraarium-Bleijodid entsprechend der DE-05 2 531 876, deren Spektren entweder direkt verwendet oder entsprechend gefiltert werden.Xenon and / or high pressure mercury discharges and discharges in metal halide vapors, e.g. Iron gallium iodide or gallium J indium = saraarium lead iodide according to DE-05 2 531 876, the spectra of which are either used directly or filtered accordingly.

Neuere Erkenntnisse besagen nun, daß der günstigste Spektralbereich für die meisten Be strahluxigs zwecke kosmetischer und medizinischer Art nicht im Maximum der Direktpigmentie— rung zu suchen ist, sondern zwischen 310 an und 330 nm,Recent findings now state that the most favorable spectral range for most optical cosmetic and cosmetic purposes is not to be found in the maximum of direct pigmentation, but between 310 nm and 330 nm,

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also im Übergangsgebiet zxirischen Erythembildung und Direktpigmentierung £^^· Schröder: Licht technische Gemeinschaftstagung Amsterdam", Juni 1978 j H. Tronnier, H. Heidbüchel: Z, Hautkrankheiten jjJL (1976) 10, S. 4O5__7·Thus, in the transitional region, erythema formation and direct pigmentation are the subject of direct pigmentation . " Schroeder: Licht Technische Gemeinschaftsagung Amsterdam", June 1978 j H. Tronnier, H. Heidbuchel: Z, Hautkrankheiten jjJL (1976) 10, p. 4O5__7 ·

Filtert man diesen günstigen Spektralbereich durch geeignete Filter aus, so erhält man jedoch mit den bekannten Licht- und Strahlungsquellen nur noch geringe Strahlstärken pro Fläche, wodurch der praktische Einsatz herkömmlicher Lampen infrage gestellt ist.If this favorable spectral range is filtered out by suitable filters, however, only low beam intensities per area are obtained with the known light and radiation sources, which calls into question the practical use of conventional lamps.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Strahlungsquelle mit besonders starker Emission in kosmetisch und medizinisch wirksamen Strahlungsbereich zu entwickeln·The aim of the invention is to develop a radiation source with particularly strong emission in cosmetically and medically effective radiation range.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Entladungslampe zu entwickeln, die im Bereich der Wellenlängen von 310 bis 330 nm besonders viel Energie emittiert«The invention has for its object to develop an electric discharge lamp which emits a lot of energy in the wavelengths of 310 to 330 nm «

Erfindungsgemäß bilden den Ausgangspunkt für die Strahlungs— erzeugung die Elemente Kupfer mit leicht anregbaren Linien bei 324,8 nm und 327,4 nm und Silber mit der leicht anregbaren Linie bei 328,1 nm. Entsprechend der Erfindung wird die Aufgabe der Strahlungserzeugung dadurch gelöst, daß Kupfer oder Silber in elementarer Form oder als Verbindung einer Entladung in einem Puffergas oder Pufferdampf zugesetzt werden, wodurch die Bedingungen für ihre Anregung und Emission gegeben sind. Als günstig einreist sich die Präsenz der anzuregenden Elemente in Form ihrer Halogenide. Diese Verbindungen gewährleisten bei den in der Praxis vorkommenden Tiandtemperaturen der Strahler von 800 bis 1200 K genügend hohe Dampfdrücke, um ausreichende Mengen der erwähnten Metalle in die Entladung zu transportieren, wo sieAccording to the invention, the starting point for the radiation generation are the elements copper with easily excitable lines at 324.8 nm and 327.4 nm and silver with the easily excitable line at 328.1 nm. According to the invention, the object of generating radiation is achieved by that copper or silver are added in elemental form or as a compound of discharge in a buffer gas or buffer vapor, whereby the conditions for their excitation and emission are given. Favorable is the presence of the elements to be excited in the form of their halides. These compounds ensure at the occurring in practice Tiandtemperaturen the radiator of 800 to 1200 K sufficiently high vapor pressures to transport sufficient amounts of the metals mentioned in the discharge, where they

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aufgrund ihrer niedrigen Anregungsenergien von etwa 3,8 eV gegenüber der Puffersubstanz stark strahlen.due to their low excitation energies of about 3.8 eV compared to the buffer substance strongly radiate.

Tabelle 1 Dampfdrücke von Kupfer- und Silber-I-JodidTable 1 Vapor pressures of copper and silver I-iodide

Verbindung 800 K 1000 K 1200 KConnection 800 K 1000 K 1200 K

Cu J 9,7 Pa 545 Pa 7980 PaCu J 9.7 Pa 545 Pa 7980 Pa

Ag J 0,3 Pa 31 Pa 668 PaAg J 0.3 Pa 31 Pa 668 Pa

Als Puffersubstanz kann in bekannter Weise Quecksilber eingesetzt werden· Bei Verwendung von Kupfer- und Silberhalogeniden in einer Quecksilberentladung kann es jedoch zu Ablagerungen der¹ Metalle auf der ¥and der Entladungsgefäße kommen» Der Grund dafür ist die Bildung von Quecksilberhalogenid Hg S_?, das im relevanten Temperaturbereich eine größere Stabilität als Kupfer- und Silberhalogenid besitzt und sich nach folgender Reaktionsgleichung bildet:The use of copper and silver halides in a mercury discharge can lead to deposits of the ¹ metals on the discharge vessels. "The reason for this is the formation of mercury halide Hg S _? which has greater stability than copper and silver halide in the relevant temperature range and forms according to the following reaction equation:

2 Cu/Ag X +- % 2 Cu/Äg + Hg X_£ 2 Cu / Ag X + -% 2 Cu / Ag + Hg X _£

Zur Verminderung dieses Ablagerungsprozesses aiuß der Halogenpartialdruck durch Hinzufügen von Hg Xp erhöht werden. Außerdem kann man anstelle des Quecksilbers eine andere Puffersubstanz verwenden, die nicht in der erwähnten Weise mit Kupfer- und Silberhalogenid reagiert, wie beispielsweise Xenon, Kadmiumjodid oder Zinkjodid. Auch Kombinationen solcher oder ähnlicher Puffersubstanzen untereinander und mit Quecksilber sind möglich.To reduce this deposition process, the halogen partial pressure must be increased by adding Hg Xp. In addition, instead of the mercury, it is possible to use another buffer substance which does not react with copper and silver halide as mentioned, for example xenon, cadmium iodide or zinc iodide. It is also possible to combine such or similar buffer substances with one another and with mercury.

Entladungslampen nach der Erfindung mit den Elementen Kupfer und Silber oder ihrer Halogenide einzeln oder in Mischung miteinander in einer Hochdruckentladung mit entsprechendem Puffergas oder Pufferdauipf emittieren einen hohen Anteil der umgesetzten Energie im ¥ellenlängenbereich 310 nm bis 330 nm, der für therapeutische und kosmetische Zwecke besondere Bedeutung hat,Discharge lamps according to the invention with the elements copper and silver or their halides individually or in mixture with each other in a high-pressure discharge with appropriate buffer gas or Pufferdauipf emit a high proportion of the energy converted in the ellen ellen ¬ wavelength range 310 nm to 330 nm, which is of particular importance for therapeutic and cosmetic purposes Has,

¥enn die erf indungsgeinäße Lampe zur Behandlung der Schuppenflechte eingesetzt wird, ergibt sich gegenüber der herkömm-.If the erf indungsgeinäße lamp for the treatment of psoriasis is used, arises over the conventional.

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lieben Bestrahlung der Vorteil, daß die erkrankte Haut nicht vorher sensibilisiert werden muß*love irradiation the advantage that the diseased skin does not need to be sensitized before *

On the fly

1. Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolettdurchlässiger Keramik mit einem Innendurchmesser von1. A discharge vessel made of fused silica or ultraviolet-transmitting ceramic with an inner diameter of

22 nun und einem Elektrodenabstand von 85 iam erhält eine Füllung von 2500 Pa Argon, 110 mg Quecksilber, 16,7 mg Kupfer und 47,3 «ig Quecksilberbromid HgBr₂ Now, with an electrode gap of 85 μm, a filling of 2500 Pa of argon, 110 mg of mercury, 16.7 mg of copper, and 47.3 g of mercury bromide HgBr _{2 is obtained}

Nach einer Einbrennzeit von 30 Minuten stellt sich am 38O-V-Netz bei Einstellung auf 1 kW Leistungsaufnahme am Strahler eine Brennspannung von 270, V ein. Die emittierte Strahlung enthält Anteile im grünen und blauen Spektral— bereich, hat jedoch ihren Schwerpunkt bei Wellenlängen um 325 mn. After a burn-in time of 30 minutes, an operating voltage of 270 V is applied to the 38 O-V network when set to 1 kW power consumption at the spotlight. The emitted radiation contains parts in the green and blue spectral range, but has its center of gravity at wavelengths around 325 mn.

Für den praktischen Einsatz erhalten die Entladungsgefäße Sockel und gegebenenfalls Filter, um evtl. störende Reststrahlungen aus anderen Spektralgebieten zu verhindernFor practical use, the discharge vessels are provided with pedestals and if necessary filters, in order to prevent possibly disturbing residual radiation from other spectral regions

Strahler dieser Art sind für alle speziellen Aufgaben geeignet, die entsprechend schmalbandige aber hochintensive Ultraviolettstrahlung erfordern, vor allem jedoch zur Bestrahlung der menschlichen Haut, besonders zur Behandlung der Schuppenflechte. Emitters of this type are suitable for all special tasks that require correspondingly narrow-band but high-intensity ultraviolet radiation, but especially for the irradiation of human skin, especially for the treatment of psoriasis.

2. Ein Entladungsgefäß wie im Beispiel 1 beschrieben erhält eine Füllung von 25OO Pa Argon, 110 mg Quecksilber,2. A discharge vessel as described in Example 1 receives a filling of 25OO Pa argon, 110 mg of mercury,

8,4 mg Kupfer, 14,2 mg Silber und 59,6 ing Quecksilberjodid HgJ₂.8.4 mg copper, 14.2 mg silver and 59.6 g mercury iodide HgJ ₂ .

Der auf diese Weise hergestellte Strahler hat ähnliche Eigenschaften wie der im Beispiel 1 beschriebene, doch füllt die Silberlinie bei 328 nm das Spektrum noch auf.The radiator produced in this way has similar properties to those described in Example 1, but the silver line at 328 nm still fills the spectrum.

3. Ein Entladungsgefäß wie im Beispiel 1 beschrieben, erhält eine Füllung-von 25OO Pa Argon, I70 mg Quecksilber,3. A discharge vessel as described in Example 1, receives a filling of 25OO Pa argon, I70 mg of mercury,

4 mg Kupferjodid CuJ und 1 mg Quecksilberbromid HgBr„.4 mg of copper iodide CuJ and 1 mg of mercury bromide HgBr ".

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Der auf diese ¥eise hergestellte Strahler hat ähnliche Eigenschaften wie der im Beispiel 1 beschriebene, doch wirkt sich die gemeinsame Verwendung von Jodiden und Bromide» günstig auf die Stabilität der Entladung nnd die Verminderung von Schwärzungen aus. Die Brennspannung liegt bei 230 V.The radiator produced in this way has similar properties to those described in Example 1, but the combined use of iodides and bromides has a favorable effect on the stability of the discharge and the reduction of blackening. The burning voltage is 230 V.

h. Ein Entladungsgefäß wie im Beispiel 1 beschrieben erhält eine Füllung von 2500 Pa Argon, 329 nig Kadmium j ο did CdJ und 50 mg CuJ. Bei einer Leistungsaufnahme von 1000 ¥ stellt sich eine Brennspannung um 200 V ein. Im Gegensatz zu den Strahlern nach Ausführungsbeispiel 1 bis 3 niuß man bei dem vorstehend beschriebenen die Zündung mit einem speziellen Zündgerät einleiten, hat jedoch auch nach längerer Brennzeit keine metallischen Ablagerungen und den Vorteil einer starken Emission im gewünschten Spektralgebiet. H. A discharge vessel as described in Example 1 receives a filling of 2500 Pa argon, 329 nig cadmium j ο did CdJ and 50 mg CuJ. At a power consumption of 1000 ¥, an operating voltage of 200 V sets. In contrast to the emitters according to embodiments 1 to 3, it is necessary to initiate the ignition with a special ignitor in the case described above, but even after a relatively long firing time has no metallic deposits and the advantage of a strong emission in the desired spectral region.

5· Ein Entladungsgefäß wie im Beispiel 1 beschrieben erhält eine Füllung ύοχχ 2500 Pa Argon, 286 mg Zinkjodid ZnJ_? und 50 mg Kupferiodid CuJ. Das Verhalten des Strahlers ist ähnlich dem des Beispiels 4. Die Brennspannung liegt bei 280 V.5 · A discharge vessel as described in Example 1 receives a filling ύοχχ 2500 Pa argon, 286 mg zinc iodide ZnJ _? and 50 mg of copper iodide CuJ. The behavior of the radiator is similar to that of Example 4. The burning voltage is 280 V.

6. Ein Entladungsgefäß wie im Beispiel 1 beschrieben enthält eine Füllung von 2500 Pa Argon, 4θ7 mg Quecksilberjodid HgJ₂ und 193 Big Silber. Infolge der hohen Dosierung bildet sich ein großflächiger Sumpf aus, der die Verdampfung der Zusätze fördert und damit die Anregung der Spektrallinien begünstigt«, Die Brennspannung liegt bei 350 V.6. A discharge vessel as described in Example 1 contains a filling of 2500 Pa argon, 4θ7 mg mercury iodide HgJ ₂ and 193 Big Silver. As a result of the high dosage, a large sump forms, which promotes the evaporation of the additives and thus promotes the excitation of the spectral lines. The burning voltage is 350 V.

Claims

1114 0 claims for a preliminary ruling

1. An electric discharge lamp for irradiation purposes with a discharge vessel permeable to ultraviolet radiation, arranged therein electrodes and a noble gas filling, characterized in that contained in the discharge vessel copper and / or silver and / or compounds of copper and / or silver and one or more buffer substances sixid.

2. An electric discharge lamp according to item 1, characterized in that the compounds of copper and / or silver! -Halides.

3 · Electric discharge lamp according to item 1, and 2., characterized in that copper and / or silver and / or the compounds of copper and / or silver in an amount of 0.5 to 50yu mol / cm are present in the discharge vessel.

4. Electric discharge lamp according to item 1, characterized in that the operating pressure of the buffer substances is 10 to 5 x 10 Pa.

5. Electric discharge lamp according to item 1 and 4, characterized in that are used as buffer substances mercury and / or cadmium and / or zinc and / or xenon.

6. Electric discharge lamp according to items 1, 4 and 5, characterized in that the halides of the elements mercury and / or cadmium and / or zinc are used as buffer substances.

7. Electric discharge lamp according to item 1, 4, 5 and 6, characterized in that all the aforementioned buffer substances are used in combination with one another.