DD146549A1

DD146549A1 - ELECTRIC DISCHARGE LAMP FOR IRRADIATION PURPOSES

Info

Publication number: DD146549A1
Application number: DD21550079A
Authority: DD
Inventors: Uwe-Jens Amlong; Juergen Fischer; Juergen Heller; Hartmut Lang
Original assignee: Amlong Uwe Jens; Juergen Fischer; Juergen Heller; Hartmut Lang
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-02-18
Also published as: GB2059146A; DE3031400A1; JPS5645671A; HU189475B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungslampe, die sowohl fuer allgemeine Bestrahlungszwecke, z.B. fuer gesundheitsfoerdernde und kosmetische Bestrahlung als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z.B. der Schuppenflechte oder der Akne, verwendet werden kann. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Strahlungsquelle mit bevorzugter Emission im therapeutisch und kosmetisch guenstigem Spektralbereich oberhalb 320 nm. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Entladungslampe hoher Leistungskonzentration zu entwickeln, die im Wellenlaengenbereich oberhalb von 320 nm, speziell von 320 bis 330 nm, besonders viel Energie emittiert. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass im Entladungsgefaess ein die Strahlung ausserhalb des Bereiches von 320 bis 350 nm stark absorbierendes Medium vorliegt, vorzugsweise Thalliumjodid im dampffoermigen Zustand. Neben diesem absorbierenden Medium enthaelt das Entladungsgefaess Elemente oder deren Verbindungen, die bevorzugt im Bereich 320 bis 350 nm emittieren. Als besonders guenstig erwiesen sich Indium und/oder Kadmium oder deren Verbindungen.The invention relates to an electric discharge lamp suitable both for general radiation purposes, e.g. for health-promoting and cosmetic irradiation as well as for the treatment of skin diseases, e.g. psoriasis or acne, can be used. The invention is based on the development of a radiation source with preferential emission in the therapeutically and cosmetically favorable spectral range above 320 nm. The object of the invention is to develop an electric discharge lamp of high power concentration, which in the wavelength range above 320 nm, especially from 320 to 330 nm , emits a lot of energy. According to the invention, the object is achieved by the discharge vessel having a medium strongly absorbing the radiation outside the range from 320 to 350 nm, preferably thallium iodide in the vaporous state. In addition to this absorbing medium, the discharge vessel contains elements or their compounds which emit preferably in the range from 320 to 350 nm. Indium and / or cadmium or their compounds proved to be particularly favorable.

Description

-Ί--Ί-

Titel der ErfindungTitle of the invention

Elektrische Entladungslampe für BestralxLxtngszveckeElectric discharge lamp for BestralxLxtngszvecke

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erf indiing bezieht sich auf eine elektrische Entladungs«= laarpa, die sowohl für allgemeine Bestrahlungszwecke, es«, B* für gesundheitsfördernde und kosmetische Bestrahlungen als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z* B₈ der Schuppen» flechte oder der Akne verwendet werden kann«,The Erf indiing relates to an electrical discharge "= laarpa, both for general irradiation purposes, B * for health promotion and cosmetic radiation and for the treatment of skin diseases, * B ₈ can be used braid or acne", for the scales'"

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, mit Ultraviolettbestrahlung gesundheitsfördernde und kosmetische Effekte sowie durch photo therapeutische tmd photochcmotuerapoutische Vorfahren Heilerfolge bei Hautkraniche it en zu ersielen_e Besonders bei der Behandlung der Schuppeilflechte (Psoriasis) mit ihren verschiedenen Erscheinungsformen können durch die Photo therapie und die Photo Chemotherapie bedeutende Fortschritte erreicht werden., Die Photochemotherapie ist eine Kombinationstherapie,, die auf der Anwendung- eines Medikaments als Photosensibilisator und nachfolgender Bestrahlung vorwiegend im Bereich des langwelligen Ultraviolett beruht (¥olff, K; Hönigsmann, Η_β ι Geehnait, F.; Eonrad, K, ; ι Btsch* Med. ¥schr_e 1^24 (1975) 2471.It is known that ultraviolet irradiation promotes health-promoting and cosmetic effects, as well as photo therapeutic and photochromotour apoutic ancestors healing successes in dermal dermatitis. _E Especially in the treatment of psoriasis with its various manifestations, significant progress can be achieved by phototherapy and photo chemotherapy are photochemotherapy, the combination therapy ,, based on the application- of a medicament as a photosensitizer and subsequent irradiation mainly in the area of long wavelength ultraviolet Olff (¥, K;. Hönigmann, _Η β ι Geehnait, F .; Eonrad, K; ι Btsch * Med. ¥ schr _e 1 ^ 24 (1975) 2471.

Bei der Phο totherapie _t allgemein bekannt als selektierte P.ho to therapie, x^ird der therapeutische Effekt ohne niedika— jnerstose Se.txsibilisierung duroh direkten Angriff önergierei— chef er Ultraviolettst.rah3.ung (UV-B/C) am genetischen MaterialIn the Phο _t totherapie commonly known as selected P.ho to therapy, x ^ ith the therapeutic effect without niedika- jnerstose Se.txsibilisierung duroh direct attack önergierei- he boss Ultraviolettst.rah3.ung (UV-B / C) the genetic material

der Epidermis ausgelöst (Tronnier, H; Heidbüehel, M,; Akt* Derm 3. (1977) ^9, Schröpl. F.: Dt. Dermatologie 2J5The epidermis is triggered (Tronnier, H. Heidbüehel, M., Act * Derm 3. (1977) ^ 9, Schröpl. F .: Dt. Dermatology 2J5

(1977) k99). (1977) k99).

Erfolge sollen jedoch auch durch Bestrahlung mit langwelligem UV erzielt worden sein (Tronnier, H_e: Akt. Dermatol. h_ (1978)However, successes should also been achieved by irradiation with long-wave UV his (Tronnier, H _e: Akt Dermatol h_ (1978)..

Für diese Therapiearten sind unterschiedliche Bestrahlungsgerät e bekannt,For these types of therapy different irradiation devices e are known,

Z₁B, nach DE-OS 2707 920, DE-OS 2707 908, DE-OS 2609 273 oder DE-OS 26ΐβ 892. Als Strahler kommen heute neben speziellen Niederdruck-Leuchtstofflampen vor allem Xenon-Hochdrucklampen und/oder Quecksilberdampf-Hochdruckentladungen sowie Entladungen in Halogen—Metalldämpfen, z, B. Eisen-Galliumjodid oder Gallium-Indium-Samarium-Bleijodid entsprechend der DE- 2531 876 oder mit Eisen-Manganjοdid nach DE I8OI 83^ zum Einsatz. Eine Präzisierung der Ergebnisse zum optimalen Spektralberoich für die meisten Bestrahlungszwecke ergab, daß dieser von 320 bis 350 mn reicht, wobei dem Gebiet zwischen 320 und 330 nm die größte Bedeutung zukommt« Filtert man diesen günstigen Spektralbereich durch geeignete Filter aus, so erhält man jedoch mit den bisher bekannten Lichtvtnd Strahlungsquellon nur noch geringe Bestrahlungsstärken, wodurch der praktische Einsatz herkömmlicher Lampen wenig erfolgversprechend ist«Z ₁ B, according to DE-OS 2707 920, DE-OS 2707 908, DE-OS 2609 273 or DE-OS 26ΐβ 892. In addition to special low-pressure fluorescent lamps, high-pressure xenon high-pressure lamps and / or high-pressure mercury discharge lamps are used today as well Discharge in metal halides, z, B. iron-gallium iodide or gallium-indium-samarium-lead iodide according to DE-2531 876 or with iron Manganjοdid to DE 181 83 ^ used. A clarification of the results for the optimal spectral range for most irradiation purposes showed that this ranges from 320 to 350 mn, whereby the area between 320 and 330 nm has the greatest importance. Filtering this favorable spectral range by suitable filters, however, one obtains with the previously known Lichtvtnd radiation source only low irradiance, whereby the practical use of conventional lamps is little promising.

Zur Nutzung des erwähnten wirksamen Spektralbereichs werden daher auch die Elemente Kupfer und Silber eingesetzt, deren Resonanzlinien bei 324,8 bzw. 328,1 nm eine sehr effektive Strahlungserzeugung ermöglichen. Nachteilig bei solchen Lampen ist jedoch die schwierige Beherrschung der beiden Elemente Kupfer und Silber in einer Hochtemperaturentladung, da diese die Tendenz zeigen, aus der Entladungssäule heratts— zudiffundieren und sich in elementarer Form an der 'Ge dung abzusetzen«To use the mentioned effective spectral range, therefore, the elements copper and silver are used, the resonance lines at 324.8 and 328.1 nm allow a very effective generation of radiation. A disadvantage of such lamps, however, is the difficulty in controlling the two elements copper and silver in a high-temperature discharge, since these tend to diffuse outward from the discharge column and settle in elemental form on the ground.

Bekannt wurde auch, das Element Lutetium zur Strahlungserzeugung im gewünschten ¥ellenlängexibereicli zu nutzen. Die hiermit erzeugten Spektren zeigen jedoch, aufgrund der Viel— linienstruktur nicht nur hohe Bnergieanteile von 320 bis 350 mn, sondern auch darunter und darüber, was für spezielle Zwecke die Untei'drückung breiter Sjjektralgebiote durch Filterung Botwendig macht»It has also become known to use the element lutetium for generating radiation in the desired wavelength range. However, the spectra generated here show, due to the multi-linear structure, not only high atomic proportions of 320 to 350 mn, but also below and above what makes the Unteil'drückung wide Sjjektralgebiote for special purposes by filtering Botwendig »

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Strahlungsquelle mit bevorzugter Emission im therapeutisch und kosme» tisch günstigen Spektralbereich oberhalb 320 nm«The aim of the invention is the development of a radiation source with preferential emission in the therapeutically and cosmetically favorable spectral range above 320 nm.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Entladungslampe hoher Leistungskoiizentration zu entwickeln, die im Wellenlängonbereich oberhalb von 320 nm, speziell von 320 bis 330 nm, besonders Viel Energie emittierte Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Entladungsgefäß ein, die Strahlung außerhalb des Bereiches von 320 — 350 nm absorbierendes Modiuni vorliegt» Ausgangspunkt der Erfindung sind dampfförmige Thal!zinnhalogenide _β Es wurde nämlich gefunden, daß die Durchlässigkeit dieser Dämpfe für ultraviolette Strahlung im Gebiet der Wellenlängen voii 320 bis 350 nm am höchsten ist. Vor allem Strahlung niedrigerer Wellenlängen wird beim Durchgang s_oB_e durch Thalliunijodiddampf erheblich geschwächteThe invention has for its object to develop an electric discharge lamp high Leistungskoiizentration that in the wavelength range above 320 nm, especially from 320 to 330 nm, particularly much energy emitted according to the invention, the object is achieved in that in the discharge vessel, the radiation outside of the The starting point of the invention is vaporous thallium halides _β. It has been found that the permeability of these vapors to ultraviolet radiation is highest in the range of wavelengths from 320 to 350 nm. Above all, radiation of lower wavelengths is considerably weakened by thalliuni-iodide vapor in the passage s _o B _e

Thaliiuinhalogeiiiddärcnfe können daher erfindungsgemäß zusammen mit anderen Elementen oder Verbindungen, vorzugsweise Halogenide χι,die im Spektralgebiet von 320 bis 350 nm Strahlung emittieren, zur Erzeugung schmalbändiger UV-Spek—' treu benutzt werden«Thaliiuinhalogeiiiddärcnfe can therefore be used according to the invention together with other elements or compounds, preferably halides χι emitting in the spectral range of 320 to 350 nm radiation, to produce narrow-band UV spectra 'faithful'

Besonders einfach ist die Anwendung dieses Prinzips in Hochdruckstrahlern z.B. mit Quecksilber als Pufferdampf zu realisieren, die Fandtemperaturen tun 1000 K aufweisen, bei denen sich beträchtliche Mengen eingebrachter Thalliumhalogenide in dampfförmigem Zustand befinden.Particularly simple is the application of this principle in high-pressure radiators, e.g. to realize with mercury as a buffer vapor, the Fandemperaturen do 1000 K, in which considerable amounts of thallium halides incorporated are in the vapor state.

Enthält das Entladungsgefäß weitere, bei den genannten Wandtemperaturen verdampfende Zusätze wie Indium bzw. Indium— halogenid und/oder Kadmium bzxi, Kadmiumhalogenid, die im interessierenden ¥ellenlängenband von 320 bis 350 nm Strahlung aussenden, so kann durch die Filterwirkung der Thal— liumhalogeniddämpfe eine bevorzugte Emission in diesem Gebiet, besonders im Bereich der höchsten Durchlässigkeit von 320 bis 330 nm, erzielt v/erden. · .If the discharge vessel contains further additives which evaporate at the wall temperatures mentioned, such as indium or indium halide and / or cadmium bzxi, cadmium halide which emit radiation in the wavelength range from 320 to 350 nm, the filtering effect of the thallium halide vapors may be a preferred Emission in this area, especially in the range of the highest transmission from 320 to 330 nm, is achieved. ·.

Neben den oben genannten Elementen Indium und Kadmium sind ebenfalls auch Elemente, die für Bestrahlungen mit therapeutischen oderkosmetischen Effekten bekannt und geeignet sind, wie Eisen, Nickel oder Mangan-oder deren Verbindungen, einsetzbar.In addition to the indium and cadmium elements mentioned above, elements which are known and suitable for irradiation with therapeutic or cosmetic effects, such as iron, nickel or manganese or their compounds, are likewise usable.

Ausführten gsbe i spiel ePerformers i play e

Die Erfindung soll nachstehend an drei Ausführungsbeispielen erläutert v/erden»The invention will be explained below with reference to three exemplary embodiments.

1« Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolett·» durchlässigeν Keramik mit einem Innendurchmesser von 12,5 nun und einem Elektrodenabstand von 25 mm erhält eine Pülltmg von 4000 Pa Argon, 27 mg Quecksilber, 0,5 mg TlJ und 0,5 mg InJ.1 "A discharge vessel made of silica glass or ultraviolet-transmitting ν ceramic with an inside diameter of 12.5 mm and an electrode gap of 25 mm receives a charge of 4000 Pa argon, 27 mg mercury, 0.5 mg TlJ and 0.5 mg InJ ,

Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten stellt sich am 220~V~Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 250 ¥ bei einer Spannung von 115.V am Strahler ein«, Die emittierte Strahlung enthält die Energie der Linien des Quecksilbers, Thalliums und Indiums, aufgrund der Absorption im Thalliumjodiddampf zeigt sich jedoch eine bevorzugte Emission bei 323 nm.durch Thallium sowie bei 325 f 6 und 325,9 ¹^n durch Indium« In Erscheinung treten auch die Thalliumlinien bei 351,9 und 377,6 nm, die im Bedarfsfall schmalbandig ausgefiltert werden oder aber als Energie im Gebiet der Direktpigmentiojrung günstige'Reaktionen auslösen können,After a burn-in time of 15 minutes, the 220 V mains with a suitable ballast produce a power of 250 yen at a voltage of 115 V at the radiator. The emitted radiation contains the energy of the lines of mercury, thallium and indium. however, owing to the absorption in the thallium iodide vapor, a preferential emission is found at 323 nm through thallium, and at 325 f 6 and 325.9 ¹ ^ n by indium. The thallium lines at 351.9 and 377.6 nm also appear in the If necessary, narrow band filters can be filtered out or, as energy in the field of direct pigmentation, trigger favorable reactions.

2« Ein Entladungsgefäß wie unter 1« beschrieben, erhält eine Füllung von 4000 Pa Argon, 27 rag Quecksilber, 0,5 mg TlJ und2 "A discharge vessel as described under 1", receives a filling of 4000 Pa argon, 27 rag mercury, 0.5 mg TlJ and

1 mg CdJp, Ära gleichen Vorschaltgerät wie unter 1» erwähnt, stellt sich bei einer Strahierspannung von 115 V eine Leistung von 250 ¥ ein«, Die bevorzugte Emission liegt bei den durch die Thalliumlinien belegten Wellenlängen sowie, bei 325i3 und 326,1 nm durch Kadmium,1 mg CdJp, era same ballast as mentioned under 1 », sets at a Strahierspannung of 115 V, a power of 250 ¥ a«, The preferred emission is at the occupied by the thallium lines wavelengths, at 325 i 3 and 326.1 nm by cadmium,

3e> Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolett durchlässiger Keramik mit einem Innendurchmesser von 22 mm und 'einem Elektrodenabstand von 85 mm erhält eine Füllung von 25G0 Pa Argon, 45 mg Quecksilber, 1,2 mg TlJ, 2 mg InJ und3e> A discharge vessel made of fused silica or ultraviolet permeable ceramic with an inside diameter of 22 mm and an electrode spacing of 85 mm shall be filled with 25G0 Pa argon, 45 mg mercury, 1.2 mg TlJ, 2 mg InJ and

2 mg CdJ₀,2 mg CdJ ₀ ,

Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten stellt sich am 220 V-=Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 1 kW bei einer Spannung von 115 V am Strahler ein. Durch die Strahlung des Thalliums, Indiums und Kadmiums bei gleichzeitiger Schwächung der Strahlung kleinerer und größerer Wellenlängen durch den Thal1iumjοdiddampf ergeben sich für solche Strahler gute Möglichkeiten, zur Phototterapie von Hautkrankheiten eingesetzt zu werden«After a burn-in time of 15 minutes, a power of 1 kW at a voltage of 115 V is applied to the spotlight on the 220 V = mains with a suitable ballast. The radiation of thallium, indium, and cadmium, with simultaneous weakening of the radiation of smaller and larger wavelengths by the thallium iodide vapor, gives such emitters good opportunities to be used for the phototopic treatment of skin diseases. "

Claims

Claim for invention

1β electric discharge lamp for Bestrahlimgs2wecke with a material transparent to ultraviolet radiation discharge vessel is arranged electrodes "a noble gas fill, and a buffer gas or buffer steam gekenxi" is characterized _s that the discharge vessel an outside the range 320-350 nm radiation absorbing metal "diura, preferably in the vapor state thallium iodide, contains and one or more elements or their compounds which emit an intense radiation in the range 320-350 nm ,,

2 «Discharge electric discharge lamp according to item 1, characterized in that the elements or compounds emitting in the range of 320 - 350 nm are present in the discharge vessel as halides«

3 »Electric discharge lamp for irradiation purposes according to items 1 and 2, characterized in that indium and / or cadmium are used as element emitting in the range of 320-350 nm _e