DE2352500C3

DE2352500C3 - Radiation device with a circuit for measuring the dose

Info

Publication number: DE2352500C3
Application number: DE19732352500
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Phys. Dr. 6451 Erlensee Kockott
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE2352500B2; DK545874A; NL166191C; NL7412277A; AT337349B; DE2352500A1; NL166191B; ATA418574A

Description

Einrichtung durch eine Änderung der Bestrahlungsdauer ausgeglichen. Auf diese Weise wird vermieden, daß bei zu hoher Versorgungsspannung und fest eingestellter Zeitspanne für die Bestrahlung die zulässige Dosis überschritten werden kann.Set up by changing the exposure time balanced. In this way it is avoided that if the supply voltage is too high and the voltage is permanently set Period of time for irradiation the permissible dose can be exceeded.

Der Vorschlag, bei dem der Spannungsabfall einer Gasentladungslampe ausgenutzt wird, beruht auf der Erkenntnis, daß diese Spannung einem dem Einbrennzustand der Entladungslampe proportionalen Verlauf zeigt. Der Einbrennzustand und damit die mit d^r Gasentladungslampe erzielbare Bestrahlungsstärke sind deshalb dem Spannungsverlauf an der Gasentladungslampe proportional. Die Anordnung zeichnet sich durch ihren einfachen schaltungstechnischen Aufbau aus.The proposal in which the voltage drop of a gas discharge lamp is used is based on the Recognition that this voltage has a course proportional to the burn-in state of the discharge lamp shows. The burn-in state and thus the one with d ^ r The irradiance that can be achieved by gas discharge lamp is therefore the voltage curve across the gas discharge lamp proportional. The arrangement is characterized by its simple circuit structure the end.

Insbesondere soll das Bestrahlungsgerät ein UV-Bestrahlungsgerät mit einer Gasentladungslampe als UV-Quelle sein.In particular, the irradiation device should be a UV irradiation device with a gas discharge lamp Be a UV source.

Die schaltungstechnische Ausgestaltung der Einrichtung ist Gegenstand der Unteransprüche.The circuit design of the device is the subject of the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is explained with reference to an illustrated in the drawings embodiment. It shows

Fig. 1 ein Schaltbild eines Ultraviolett-Bestrahlungsgeräts mit einer Gasentladungslampe, deren Spannungsabfall während der Bestrahlungsdauer integriert wird undFig. 1 is a circuit diagram of an ultraviolet irradiation device with a gas discharge lamp, the voltage drop of which is integrated during the duration of the irradiation will and

Fig.2 eine Schwellwertschaltung, die einen akustischen Signalgeber speist.2 shows a threshold value circuit which has an acoustic Signal transmitter feeds.

Ein Ultraviolett-Bestrahlungsgerät ist mit Anschlußstellen P und N an eine Spannungsquelle gelegt, die nicht näher dargestellt ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Wechselstromnetz. Von der Anschlußstelle P verläuft eine Leitung über einen nicht dargestellten Ein-Aus-Schalter zu einem Ruhekontakt 10 eines Relais. Der Ruhekontakt 10 ist mit einem Vorwiderstand 12 verbunden, der an eine Elektrode einer Gasentladungslampe 14 angeschlossen ist. Die zweite Elektrode der Gasentladungslampe 14 ist über eine Leitung an die Anschlußstelle A/gelegt.An ultraviolet irradiation device is connected with connection points P and N to a voltage source which is not shown in detail. This is preferably an alternating current network. A line runs from the connection point P via an on-off switch (not shown) to a normally closed contact 10 of a relay. The normally closed contact 10 is connected to a series resistor 12 which is connected to an electrode of a gas discharge lamp 14. The second electrode of the gas discharge lamp 14 is connected to the connection point A / via a line.

Ein Stromweg zweigt vom Widerstand 12 zu einem Gleichrichter 16 ab, dem ein Potentiometer 18 nachgeschaltet ist, dessen zweiter Anschluß mit der Anschlußstelle N in Verbindung steht. Der Abgriff 20 des Potentiometers 18 ist an eine Anordnung 22 zur Integration des an ihrem Eingang anliegenden Signals angeschlossen. Die Anordnung 22 enthält ein aus einem Widerstand 24 und einem Kondensator 26 bestehendes ÄC-Glied. Der Widerstand 24 liegt in Reihe mit dem Abgriff 20. Der Kondensator 26 ist an seinen Anschlüssen mit dem Widerstand 24 und der Anschlußstelle Λ/verbunden.A current path branches off from the resistor 12 to a rectifier 16, which is followed by a potentiometer 18, the second connection of which is connected to the connection point N. The tap 20 of the potentiometer 18 is connected to an arrangement 22 for integrating the signal present at its input. The arrangement 22 contains an AC element consisting of a resistor 24 and a capacitor 26. The resistor 24 is in series with the tap 20. The capacitor 26 is connected at its terminals to the resistor 24 and the connection point Λ /.

Parallel zu den Anschlüssen des Kondensators 26 der Anordnung 22 sind Eingänge einer Schwellwertschaltung 28 geschaltet, die eine voreingestellte An^prechschwelle für die an ihren Eingängen anstehenden Signale aufweist. Wenn die Eingangssignale diese Ansprechschwelle erreicht haben, gibt die Schwellwertschaltung 28 an einem Ausgang 30 ein Signal nb. An den Ausgang 30 ist ein akustischer Signalgeber 32, eine Anzeigeleuchte 34 und die Spule 36 des Relais angeschlossen, dessen Ruhekontakt 10 in der Energieversorgungsleitung für die Gasentladungslampe 14 angeordnet ist.Connected in parallel to the connections of the capacitor 26 of the arrangement 22 are inputs of a threshold value circuit 28 which has a preset response threshold for the signals present at its inputs. When the input signals have reached this response threshold, the threshold value circuit 28 gives a signal nb at an output 30. An acoustic signal generator 32, an indicator light 34 and the coil 36 of the relay are connected to the output 30, the normally closed contact 10 of which is in the power supply line for the gas discharge lamp 14 is arranged.

Über den Gleichrichter 16 wird dem Potentiometer 18 eine Spannung zugeführt, die durch den Abgriff 20 in einem Verhältnis geteilt wird, durch das die Dauer der Bestrahlung verändert werden kann. Je kleiner dasA voltage is fed to the potentiometer 18 via the rectifier 16, which voltage is determined by the tap 20 in is divided by a ratio by which the duration of the irradiation can be changed. The smaller that

Teilungsverhältnis mittels des Abgriffs 20 eingestellt wird, desto mehr Zeit vergeht, bis die im Ausgang der Anordnung 22 anstehende Spannung die von der Schwellwertschaltung 28 vorgegebene Ansprechschwelle srreicht hat. Ober den Abgriff 20 kann somit die Dosis bestimmt werden, die eine zu bestrahlende fläche aufnimmt.The division ratio is set by means of the tap 20, the more time elapses before the output of the Arrangement 22 pending voltage the response threshold specified by the threshold value circuit 28 has reached. The dose that is to be irradiated can thus be determined via the tap 20 absorbs area.

Wenn die eine Strahlung mit hohem Ultraviolettanteil aussendende Entladungslampe 14 in Betrieb ist, verläuft die an der Entladungslampe 14 abfallende Spannung proportional zur Bestrahlungsstärke, die von der Lampe erzeugt wird. Diese Spannung wird in dem von der Einstellung des Abgriffs 20 abhängigen Teilungsverhältnis während der Bestrahlung in der Anordnung 22 integriert. Sobald die Spannung am Ausgang der Anordnung 22 mit der Spannung der Ansprechschwelle der Schaltung 28 übereinstimmt, werden die Elemente 32,34,36 mit Spannung beaufschlagt. Dadurch entsteht eine optische und akustische Meldung über die Leuchte 34 und den Signalgeber 32. Weiterhin schaltet das Relais die Energiezufuhr zur Gasentladungslampe 14 durch Öffnen des Ruhekontakts 10 ab. Der Bestrahlungsvorgang wird somit beendet. Die Einstellung des Potentiometers 18 und die Höhe der an der Gasentladungslampe 14 abfallenden Spannung bestimmen die Dauer der Bestrahlung und damit die von einer bestrahlten Fläche aufgenommene Strahlungsdosis. Während die Dauer der Bestrahlung mit abnehmendem Teilungsverhältnis zunimmt, geht sie mit ansteigender Spannung an der Gasentladungslampe 14 zurück. Mit der Einstellung des Potentiometerabgriffs 20 ist somit die von einer bestrahlten Fläche aufgenommene Strahlungsdosis festgelegt. DasTeilungsverhällnis am Potentiometer 20, das als stetig oder stufenweise einstellbares Element ausgebildet sein kann, wird zweckmäßigerweise so ausgewählt, daß eine zulässige Dosis bei der Bestrahlung durch die Begrenzung der Bestrahlungszeit nicht überschritten wird. Es ist möglich, nur die Leuchte 34 oder nur den akustischen Signalgeber 32 im Ultraviolett-Bestrahlungsgerät vorzusehen und die Abschaltung der Gasentladungslampe 14 über einen von Hand betätigbaren Schalter nach dem Auftreten einer entsprechenden optischen oder akustischen Meldung durchzuführen.When the radiation with a high ultraviolet content emitting discharge lamp 14 is in operation, the voltage dropping across the discharge lamp 14 runs proportional to the irradiance generated by the lamp. This tension is in that of the Adjustment of the tap 20-dependent division ratio during the irradiation in the arrangement 22 integrated. As soon as the voltage at the output of the arrangement 22 with the voltage of the response threshold the circuit 28 matches, the elements 32,34,36 are applied with voltage. This creates an optical and acoustic message via the light 34 and the signal generator 32. The relay also switches the energy supply to the gas discharge lamp 14 by opening the normally closed contact 10. The irradiation process is thus ended. The setting of the potentiometer 18 and the height of the gas discharge lamp The voltage dropping 14 determines the duration of the irradiation and thus that of an irradiated area absorbed radiation dose. During the duration of the irradiation with a decreasing division ratio increases, it decreases with increasing voltage at the gas discharge lamp 14. With the setting of the Potentiometer tap 20 is thus the radiation dose received by an irradiated area set. The division ratio on potentiometer 20, which can be designed as a continuously or step-wise adjustable element, is expediently so selected that a permissible dose during irradiation by limiting the irradiation time is not is exceeded. It is possible to have only the lamp 34 or only the acoustic signal generator 32 in the ultraviolet irradiation device to provide and the shutdown of the gas discharge lamp 14 via a manually operated switch after the occurrence of a to carry out a corresponding optical or acoustic message.

Die in Fig.2 dargestellte Schaltung enthält ein Schaltungsbeispiel für eine Ansprechschwelle und gibt ein Signal ab, mit dem der akustische Signalgeber 32 betrieben werden kann. Der Signalgeber 32 ist an den Kollektor eines Transistors 42 angeschlossen, dessen Emitter an einem negativen Potential liegt, an das zusätzlich ein Anschluß des Kondensators 26 der Anordnung 22 gelegt ist. An das negative Potential ist weiterhin der Emitter eines Transistors 44 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 46 mit einem positiven Potential in Verbindung steht. An dieses positive Potential ist ferner der zweite Anschluß des Signalgebers 32 gelegt. Die Basis jedes Transistors 42, 44 ist über einen Kondensator 48 mit dem Kollektor des anderen Transistors verbunden.The circuit shown in Fig.2 contains a Circuit example for a response threshold and emits a signal with which the acoustic signal generator 32 can be operated. The signal generator 32 is connected to the collector of a transistor 42, the Emitter is at a negative potential to which a terminal of the capacitor 26 of the Arrangement 22 is placed. The emitter of a transistor 44 is also connected to the negative potential, whose collector is connected to a positive potential via a resistor 46. To this The second connection of the signal generator 32 is also connected to a positive potential. The base of each transistor 42, 44 is connected to the collector of the other transistor via a capacitor 48.

Weiterhin ist jeweils ein Widerstand 50, 52 zwischen die Basis des zugehörigen Transistors 42, 44 und den zweiten Anschluß des Kondensators 26 geschaltet. Beim Erreichen einer bestimmten Spannung an den Basen und Transistoren 42, 44 beginnt die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zu schwingen, indem abwechselnd die Transistoren 42, 44 vom leitenden in den nichtleitenden Zustand übergehen. Der Signalgeber 32 wird dadurch von einem Wechselstrom gespeist undFurthermore, a resistor 50, 52 is in each case between the base of the associated transistor 42, 44 and the second terminal of the capacitor 26 switched. When reaching a certain tension on the bases and transistors 42, 44, the arrangement shown in Fig. 2 begins to oscillate by alternately the transistors 42, 44 go from the conductive to the non-conductive state. The signal generator 32 is thereby fed by an alternating current and

gibt cine Meldung ab. die anzeigt, daß die Entladungslampe 14 abzuschalten ist. Die Ansprcchschwelle läßt sich über die Dimensionierung der Widerstände 50, 52 verändern. Die in F i g. 2 gezeigte Schaltung bildet einen astabilen Multivibrator, dessen Schwingungsverhalten über die Spannung an den beiden Widerständen 50, 52 steuerbar ist.issues a message. which indicates that the discharge lamp 14 is to be switched off. The threshold can be set via the dimensioning of the resistors 50, 52 change. The in F i g. The circuit shown in FIG. 2 forms an astable multivibrator, its oscillation behavior can be controlled via the voltage at the two resistors 50, 52.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device, consisting of an irradiation device and a circuit arrangement, which Achieving a desired radiation dose optically by means of an indicator light or acoustically indicates and / or causes the power supply of the irradiation device to be switched off, the Circuit arrangement an electrical proportional or nearly proportional to the irradiance Generated signal that can be integrated in a circuit part over the irradiation time, thereby characterized in that, as an electrical signal, the voltage drop across the one with a A series resistor (12) provided and designed as a gas discharge lamp (14) irradiation device can be tapped off and fed to a potentiometer (18) via a rectifier (16), the tap (20) of which is connected to the circuit part (22) for integrating the electrical signal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the circuit part (22) for integrating the electrical signal is connected to a threshold value circuit (28) whose response threshold is set for a permissible radiation dose and at the output of which an acoustic signal transmitter (32) or the indicator light (34) and / or a coil (36) of a relay is connected, through which the energy supply can be switched off via a contact (10) in the supply line for the energy supply of the gas discharge lamp (14).

3. Device according to claim 2, characterized in that the threshold value circuit (28) has a has an input voltage controllable astable multivibrator in which the bases of two On the one hand, transistors (42, 44) which can be switched alternately into the conductive and non-conductive state each via a base resistor (50, 52) to the output of the circuit part (22) for integrating the electrical signal and on the other hand via a capacitor (48) to the collector of the other transistor are connected, and that in the collector circuit of one of the transistors (42) of the acoustic signal generator (32) is arranged.

The present invention relates to a device consisting of an irradiation device and a circuit arrangement, the achievement of a desired radiation dose optically by means of a Indicator light or acoustically and / or switching off the energy supply of the irradiation device causes. The circuit arrangement generates a radiation intensity proportional or almost proportional electrical signal that can be integrated in a circuit part over the irradiation time. Such a device is known from DE-PS 6 95 293.

There are i.a. Ultraviolet irradiation devices known which contain gas discharge lamps as sources of radiation that result from a basic exposure for a short time heavily loaded and then switched back to the basic load. During the high The gas discharge lamp is exposed to high irradiance levels at the usual irradiation distances on, through which the for certain

health or cosmetic effects required radiation times can be reduced considerably. The duration of the high radiation strengths is monitored by means of time switches, which are set after a preset Time to press a contact switch, with which a series resistor in the lamp circuit is switched on. The series resistance reduces the amount of the gas discharge lamp to Available electricity. As a result, the gas discharge lamp is operated again with the base load (DE-AS 10 97 585).

In DE-OS 20 25 998 a gas discharge lamp is described as a radiation source in which the Power supply according to a desired, pre-programmable by means of mechanical devices Time is adjustable. Since the gas discharge lamp operates according to the preprogrammed time voltage fluctuations and the associated fluctuations in irradiance are not taken into account, so that especially with radiation sources that are briefly exposed to high loads, there is a risk of that the radiation emitted is too high.

In the known device according to DE-PS 6 95 293 a light-sensitive resistor in a Circuit arrangement used to determine radiation impinging on him. After reaching a predetermined value for the radiation dose sounds an optical or acoustic signal or it finds eir. Turning off the radiation source instead. The desired integral value can be set. Because the photosensitive Resistance is sensitive to any radiation hitting it, takes such Facility not only realizes the radiation actually emitted by the radiation source in question, and incorrect measurements can therefore occur.

It is now the object of the present invention to provide an irradiation device of the type mentioned at the beginning to develop in such a way that a monitoring of the period of time as a function of the generation of the high irradiance required parameters is possible, so that the desired applied dose becomes independent of external influences and radiation fluctuations.

The object is achieved in that the voltage drop across the as an electrical signal provided with a series resistor and designed as a gas discharge lamp irradiation device can be tapped and can be fed to a potentiometer via a rectifier, the tap of which is connected to the circuit part for Integration of the electrical signal is connected.

With the proposed solution, by presetting the dose value accordingly, it is possible to the duration of the load on the gas discharge lamp after reaching a normal irradiation distance to end the transferred radiation dose. The setting is expediently made so that a permissible radiation dose is not exceeded. A particular advantage of setting up after the Invention is to be seen in the fact that an optimal use of the irradiance to achieve a certain health or cosmetic effect can be achieved without the to be irradiated Person is exposed to the risk of skin damage. During exposure to high radiation levels occurring fluctuations in the energy supply of the gas discharge lamp as well as their aging and Pollution are proposed by the