DE1163992B

DE1163992B - Radiator system for microwave therapy devices

Info

Publication number: DE1163992B
Application number: DEJ17512A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Wrede
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1960-01-11
Filing date: 1960-01-11
Publication date: 1964-02-27

Description

Strahlersystem für Mikrowellen-Therapiegeräte Für die therapeutische Behandlung im Mikrowellen-Strahlenfeld sind Bestrahlungssysteme erforlich, die einen möglichst reflexionsfreien Übergang vom Strahler in das zu behandelnde Gewebe gestatten und gute Bündelungseigenschaften besitzen.Radiator system for microwave therapy devices For therapeutic Treatment in the microwave radiation field radiation systems are required that one Allow the transition from the radiator to the tissue to be treated to be as reflection-free as possible and have good bundling properties.

Sie müssen ferner leicht und handlich und an die Speiseleitung angepaßt sein.They must also be light and handy and adapted to the feed line be.

Bekanntlich wird ein fast reflexionsfreier tÇbergang der Energie dann erreicht, wenn die Einstrahlung aus einem Medium erfolgt, das die gleiche Dielektrizitätskonstante hat wie das zu behandelnde Gewebe. As is well known, there is an almost reflection-free transition of energy reached when the radiation comes from a medium that has the same dielectric constant like the tissue to be treated.

Ein gut begrenztes konvergierendes Strahlenbündel läßt sich mit rotationselliptischen Reflektoren erzeugen, wenn die wirksame Öffnung um ein Vielfaches größer als die Wellenlänge ) ist und der Strahlengang innerhalb des Reflektors in der Größenordnung seiner wirksamen Öffnung bleibt. A well-delimited converging bundle of rays can be made up of ellipticals of revolution Generate reflectors when the effective opening is many times larger than that Wavelength) and the beam path within the reflector in the order of magnitude its effective opening remains.

Leicht und handlich sind mit einem dielektrischen Medium angefüllte Reflektoren aber nur dann, wenn sie eine geringe Tiefe haben. Das bedingt, daß die anregende Antenne etwa in der Öffnungsebene des Reflektors angeordnet wird. Es ist auch bereits ein Strahlersystem für die Mikrowellentherapie bekannt, bei dem der aus einem normalen Dipol bestehende Strahler ungefähr in der Öffnungsebene eines mit einem Material hoher Dielektrizitätskonstante angefüllten Reflektors angeordnet ist. Eine derartige Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß etwa 50 01o der abgestrahlten Energie ungebündelt nach außen geht und Stellen des Gewebes erwärmt, die eigentlich nicht erwärmt werden sollen. Filled with a dielectric medium are light and easy to handle But reflectors only if they have a shallow depth. That means that the stimulating antenna is arranged approximately in the opening plane of the reflector. It is also already known a radiator system for microwave therapy, in which the radiators consisting of a normal dipole approximately in the opening plane of a arranged with a material of high dielectric constant filled reflector is. However, such an arrangement has the disadvantage that about 50 01o of the radiated Energy goes unbundled to the outside and places the tissue that actually heats up should not be heated.

Die Erfindung richtet sich auf ein Strahlersystem für Mikrowellen-Therapiegeräte, bei dem alle genannten Forderungen verwirklicht sind, ohne daß die erwähnten Nachteile der bekannten Anordnungen auftreten und das darüber hinaus auch herstellungsmäßige Vorteile bietet. The invention is directed to a radiator system for microwave therapy devices, in which all of the above requirements are met without the disadvantages mentioned the known arrangements occur and, moreover, also manufacturing Offers advantages.

Die gestellten Anforderungen werden bei einem Strahlersystem, bestehend aus einem mit einem Material hoher Dielektrizitätskonstante gefüllten Reflektor, dessen Öffnungsdurchmesser nur einigen Wellenlängen im Dielektrikum entspricht und bei dem der eigentliche Strahler etwa in der Öffnungsebene des Reflektors angeordnet ist, gemäß der Erfindung dadurch realisiert, daß der Reflektor die Form einer Kalotte eines Rotationsellipsoids hat, deren erster Brennpunkt gleichfalls in der Öffnungsebene des Reflektors liegt, und daß der im Brennpunkt liegende eigentliche Strahler ein Schlitzstrahler ist, dessen Strahlung auf den Reflektor gerichtet ist In dem Brennpunkt des Reflektors, der sich an- genähert auch durch eine sphärische Fläche darstellen läßt, kann ein Schlitzstrahler mit sehr breiter Strahlungskeule angeordnet werden, der den Reflektor ausleuchtet. Die Speiseleitung wird dabei durch den Scheitel des Reflektors geführt. Entspricht die Größe des Öffnungsdurchmessers des Strahlers nur einigen Wellenlängen im dielektrischen Medium, wobei die Wellenlänge ist, so erhält man z. B. bei der postalisch festgelegten Frequenz von f = 2400 MHz für ein dielektrisches Medium mit einer Dielektrizitätskonstante von e = 40 bis 80 sehr handliche Strahler.The requirements placed on a radiator system consisting of a reflector filled with a material with a high dielectric constant, the opening diameter of which corresponds to only a few wavelengths in the dielectric and in which the actual radiator is arranged approximately in the opening plane of the reflector, is realized according to the invention in that the The reflector has the shape of a dome of an ellipsoid of revolution, the first focal point of which is also in the plane of the opening of the reflector, and that the actual radiator located in the focal point is a slot radiator whose radiation is directed at the reflector at the focal point of the reflector that is approaching can also be represented by a spherical surface, a slot radiator with a very wide radiation lobe can be arranged, which illuminates the reflector. The feed line is led through the apex of the reflector. If the size of the opening diameter of the radiator corresponds to only a few wavelengths in the dielectric medium, the wavelength is, one obtains z. B. at the postal frequency of f = 2400 MHz for a dielectric medium with a dielectric constant of e = 40 to 80 very handy radiators.

In der Figur ist ein Beispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Strahlersystems für Mikrowellen-Therapiegeräte im Schnitt dargestellt. Hierin ist mit 1 ein konzentrisch gespeister Schlitzstrahler bezeichnet, der im Brennpunkt eines mit einem keramischen Medium 2 hoher Dielektrizitätskonstante angefüllten Reflektors 3 angeordnet ist. Der Keramikkörper 2 wird durch einen Ring 4 innerhalb des Reflektors gehalten. Der Reflektor 3 hat die Form eines Rotationsellipsoids und ist an einem Griffstück 5 befestigt. In the figure is an example of one designed according to the invention Emitter system for microwave therapy devices shown in section. In here is 1 denotes a concentrically fed slot radiator, which is at the focal point one filled with a ceramic medium 2 with a high dielectric constant Reflector 3 is arranged. The ceramic body 2 is by a ring 4 inside held by the reflector. The reflector 3 has the shape of an ellipsoid of revolution and is attached to a handle 5.

Die Speiseleitung 6 des Schlitzstrahlers 1 ist durch den Scheitel des Reflektors 3 und durch das Griffstück 5 an eine Anschlußbuchse 7 für ein Zuleitungskabel geführt. The feed line 6 of the slot radiator 1 is through the apex of the reflector 3 and through the handle 5 to a connection socket 7 for a supply cable guided.

Claims

Claim: Emitter system for microwave therapy devices, consisting made of a reflector filled with a material with a high dielectric constant, whose opening diameter only corresponds to a few wavelengths in the dielectric and in which the actual radiator is arranged approximately in the opening plane of the reflector is, d a d u r c h characterized that the reflector the Form a The dome of an ellipsoid of revolution also has its first focal point in the Opening plane of the reflector lies, and that the actual lying in the focal point Radiator is a slot radiator whose radiation is directed onto the reflector.

Documents considered: German patent application S3855 VIII / 2lg (announced on March 27, 1952); Journal »Strahlentherapiea, 1939, Pp. 303 to 313; "Elektrotechnische Zeitschrift", 1950, pp. 27 to 30.