DD222784A1 - Bestrahlungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung einer flaechigen UV-Strahlung mittels mehrerer nebeneinander angeordneter stabfoermiger Strahlungserzeuger, denen jeweils ein Reflektor zugeordnet ist. Die Aufgabe, eine derartige Bestrahlungsvorrichtung so auszubilden, dass einerseits ein moeglichst grosser Anteil der reflektierten Strahlung zur auf ein Objekt bzw. eine Person gerichteten Gesamtstrahlung beitraegt, um mit einer minimalen Zahl an Strahlungserzeugern auszukommen, andererseits aber auch die Reflektoren eine technologisch einfach herstellbare Form aufweisen, wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass jeder Reflektor (2) aus lediglich zwei ebenen Flaechen (3, 4) besteht, die einen Winkel (g) zwischen 70 und 80 einschliessen und dass jeweils die Achse (5) des Strahlungserzeugers (1) sowie die an der offenen Seite des Reflektors (2) sich gegenueberliegenden Kanten (6, 7) der Reflektorflaechen (3, 4) zumindest annaehernd in einer Ebene (8) liegen und dass der Abstand (t) dieser Kanten (6, 7) voneinander zumindest annaehernd das 2fache des Durchmessers (d) des Strahlungserzeugers (1) betraegt. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung einer flächigen UV-Strahlung mittels mehrerer nebeneinander angeordneter stabförmiger Strahlungserzeuger, insbesondere Leuchtstoffröhren, denen jeweils ein den Strahlungserzeuger teilweise umgebender Reflektor zugeordnet ist. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen '

Es sind eine Reihe von Bestrahlungsvorrichtungen zur Erzeugung einer flächigen UV-Strahlung mit Hilfe mehrerer parallel nebeneinander angeordneter stabförmiger Strahlungserzeuger bekannt geworden. Die Strahlungserzeuger liegen dabei in einer Ebene oder aber auf einer gekrümmten Fläche, beispielsweise auf einer Zylinderfläche, so daß der Abstand zu einem zu bestrahlenden Objekt oder zu einer zu bestrahlenden Person von allen Strahlungserzeugern etwa gleich groß ist. Diese Anordnung ist günstig bezüglich der Gleichmäßigkeit der Strahlungsdichte auf dem Objekt bzw. der Person. Da jedoch die derzeitigen Strahlungserzeuger, insbesondere für den gewünschten UVA-Bereich des Spektrums, eine relativ geringe Strahlungsleistung aufweisen, ist es erforderlich, die Abstände zwischen den einzelnen Strahlern gering zu halten, um eine ausreichende Bestrahlungsdichte auf dem Objekt von ca. 10 mW/cm² zu erzielen. Um den Effekt zu erhöhen, ist man ferner bestrebt, möglichst die gesamte, das heißt auch die vom Objekt aus betrachtet an der Rückseite von den stabförmigen , Strahlungserzeugern ausgesandte Strahlung auf das zu bestrahlende Objekt bzw; die Person zu richten. Zu diesem Zweck ist es bekannt; jedem einzelnen Strahlungserzeuger einen besonders gestalteten Reflektor zuzuordnen (DE-. OS 2707920). Um die geometrischen Bedingungen für die erwünschten Ein- oder Mehrfachreflexionen zu schaffen, sind bei diesen jeweils aus Bodenteilen und Seitenwänden bestehenden Reflektoren sowohl die Bodenteile als auch die Seitenwände unter Kantenbildung aus mehreren gekrümmten Flächen zusammengesetzt-Nachteilig ist, daß durch diese komplizierte Formgebung der Reflektoren deren Herstellung aufwendig und damit auch teuer wird. ^: . ' ' ' /' '.\":'-}\.'*'';.:"-'y, ' . ' ' '' '.-.--'V-'-' ·".< ""·. - ' - / -. " ';' . . . ' .,

Es ist auch eine Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung einer flächigen UV-Strahlung mittels einer Anzahl von unter einer UV-durchlässigen Liegefläche angeordneter stabförmiger Strahlungserzeuger bekannt, denen zur Liegefläche hin offene rinnenförmige Reflektoren mit unterhalb der Strahlungserzeuger angeordnetem Boden und zwischen den Strahlungserzeugern angeordneten Seitenwänden zugeordnet sind, wobei jeder aus zwei Seitenflächen und einem Boden bestehende Reflektor mindestens zwei nebeneinander angeordnete Ötrablungserzeuger umgibt (DE-OS 2702546). Dadurch, daß jeweils zwei Strählungserzeugern ein Reflektor zugeordnet ist, wird zwar Reflektormaterial eingespart, und durch die Ausbildung des parallelzur Liegefläche angeordneten Reflektorbodens und der Reflektorseiten als ebene Flächen ergibt sich zwar eine einfachere Form für die Reflektoren, jedoch ist der Anteil der reflektierten Strahlung an der Gesamtstrahlung verhältnismäßig gering. Um die Lichtausbeute zu erhöhen, wird deshalb auch hier vorgeschlagen, die Reflektorwände abweichend von ebenen Flächen zu formen, indem beispielsweise in der Bodenfläche, den Strahlungserzeugern unmittelbar gegenüber zwei dachförmige . Erhebungen vorgesehen werden. ;. :

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine Bestrahlungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die genannten Nachteile vermieden sind- :

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bestrahlungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einerseits ein möglichst großer Anteil der reflektierten Strahlung zur auf ein Objekt bzw. eine Person gerichteten , ί

Gesamtstrahlung beiträgt, um mit einer minimalen Zahl an stabförmigen Strahlungserzeugern auszukommen, andererseits aber auch die Reflektoren eine technologisch einfach herstellbare Form aufweisen. .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Ausführungsbeispiel .

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Beispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. In der

Zeichnung zeigen: .,.. .

Fig.. 1: eine Teilansicht einer in Querrichtung geschnittenen erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung und Fig.2: eine schematische Darstellung des Strahlenganges für Einfach- und Doppelreflexien anhand eine's Reflektors.

Die zur Erzeugung einer flächigen UV-Strahlung und im Beispiel zur Behandlung des menschlichen Körpers dienende Bestrahlungsvorrichtung besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten stabförmigen Strahlungserzeugern 1, denen jeweils ein den Strahlungserzeuger !teilweise umgebender Reflektor 2 zugeordnet ist. Jeder Reflektor 2 besteht seinerseits aus zwei ebenen Reflektorflächen 3 bzw. 4, die einen Winkel γ von ca. 75° einschließen. Die Strahlungserzeuger 1,.in diesem Falle sind es im UVA-Bereich des Spektrums strahlende Niederdruck-Strahler, sind so angeordnet, daß jeweils ihre Achsen sowie die an der offenen, das heißt, der zu bestrahlenden Person zugewandten Seite des Reflektors 2 sich gegenüberliegenden Kanten 6,7 der Reflektorflächen 3,4 in einer Ebene 8 liegen. Diese Kanten 6,7 haben dabei jeweils einen Abstand t voneinander, der das 2fache des Durchmessers d des Strahlungserzeugers 1 beträgt.

Durch die beschriebene Anordnung der Strahiungserzeuger 1 bezüglich der zugeordneten Reflektoren 2 und durch die

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besondere Stellung der Reflektorflächen 3,4 zueinander, nämlich innerhalb eines ganz bestimmten Winkelbereiches, wird trotz einer denkbar einfachen Reflektorform erreicht, daß ein großer Teil der aus der Sicht der bestrahlten Person rückwärtig vpn den Strahlungserzeugern 1 ausgesandten Strahlung sowohl durch Einfach- als auch durch Doppelreflexion die zu bestrahlende Person erreicht und somit einen nicht unwesentlichen Beitrag zur Gesamtstrahlung liefert, die sich aus Direktstrahlung und reflektierter Strahlung zusammensetzt. Schließen die Reflektorflächen 3,4 an ihrer gemeinsamen Kante 9 einen Winkel γ von ca. 75° ein und beträgt das Verhältnis t/d = 2, wobei die Achse 5 des Strahlungserzeugers 1 mit den Kanten 7,8 in einer Ebene liegen, so ist nämlich gewährleistet, daß ein Maximum an sowohl einfach als auch doppelt reflektierter Strahlung zwischen dem Strahlungserzeuger 1 und der Kante 7 einerseits sowie dem Strahlungserzeuger 1 und der Kante 8 andererseits in Richtung der zu bestrahlenden Person hindurchtreten kann und beispielsweise nicht durch den Strahlungserzeuger 1 selbst „abgeschattet" wird. Darüber hinaus liegen bei dieser Anordnung die virtuellen Bilder 1' bzw. 1" des einfach bzw. des doppelt reflektierten Strahlungserzeugers 1 so, daß in der Ebene 8 der Abstand zwischen dem Strahlungserzeuger 1 und den in diese Ebene 8 projizierten Spiegelbildern 1' bzw. 1" gleich groß ist, womit der Forderung nach einer möglichst gleichmäßigen Strahlung über die gesamte, von einem auf dem bestrahlten Körper liegenden Aufpunkt A „sichtbare" Reflektorfläche 3 bzw. 4 in optimaler Weise Genüge getan wird (Fig.2). Bezeichnet man den Abstand des bei Einfachreflexion entstehenden virtuellen Bildes 1' von der durch die gemeinsame Kante 9 der Reflektorflächen 3 bzw. 4 sowie durch die Achse 5 des Strahlungserzeugers 1 festgelegte Ebene 10 mity und den Abstand des bei Doppelreflexion entstehenden virtuellen Bildes 1"von nämlicher Ebene 10 mitx, so erhält man mit Hilfe der Beziehung: x/y = 2 cosy bei einem Verhältnis von x/y =1/2 den optimalen Winke! γ, den die Reflektorflächen 3 bzw. 4 einschließen zu y_opt = 75,5°. Trotz der einfachen Formgebung der Reflektoren 2 wird mit der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung immerhin erreicht, daß gegenüber einer Bestrahlungsvorrichtung, bei welcher nur die Direktstrahlung ausgenutzt wird, das heißt, keine Reflektoren zum Einsatz kommen, ca. 50% der Direktstrahlung als reflektierte Strahlung zur Gesamtstrahlung beiträgt. Selbstverständlich ist es denkbar, abweichend von der besonders einfachen Anordnung der Strahlungserzeuger 1 gemäß Fig. 1, bei der sämtliche Achsen 5 in einer Ebene liegen, die Strahlungserzeuger 1 auf einer gekrümmten Fläche, beispielsweise auf einer Zylinderfläche anzuordnen, wobei dann die Kanten 9 der zugeordneten Reflektoren 2 gleichfalls auf einer derartig gekrümmten Fläche zu liegen kommen. Die Anordnung der Strahlungserzeuger 1 auf einer gekrümmten Fläche ist im Falle der Bestrahlung des menschlichen Körpers gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Anordnung insofern günstiger, als dabei der Abstand zur zu bestrahlenden Person von allen Strahlungserzeugern 1 etwa gleich groß ist.

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch: -

   Bestrahlungsvorrichtung zur Erzeugung einer flächigen UV-Strahlung mittels mehrerer nebeneinander angeordneter stabförmiger Strahlungserzeuger, insbesondere Leuchtstoffröhren, denen jeweils ein den Strahlungserzeuger teilweise umgebender Reflektor zugeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß jeder Reflektor (2) aus lediglich zwei ebenen Flächen (3,4) besteht, die einen Winkel (γ) zwischen 70° und 80° einschließen und daß jeweils die Achse (5) des Strahlungserzeugers (1) sowie die an der offenen Seite des Reflektors (2) sich gegenüber liegenden Kanten (6,7) der Reflektorflächen (3,4) zumindest annähernd in einer Ebene (8) liegen und daß der.Abstand (t) dieser Kanten (6,7) voneinander zumindest annähernd das2fache des Durchmessers (d) des Strahlungserzeugers (1) beträgt.