DE2808045A1

DE2808045A1 - Bestrahlungsgeraet, insbesondere zur photopolymerisation von dentalkunststoffmassen

Info

Publication number: DE2808045A1
Application number: DE19782808045
Authority: DE
Inventors: Vinzent Jaeger; Albert Dipl Phys Kreitmaier; Guenther Dr Nath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1979-09-06

Description

Bestrahlungsgerät, insbesondere zur Photopoly-
merisation von Dentalkunststoffmassen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bestrahlungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Bestrahlungsgerät ist in der DE-OS 26 07 249 vorgeschlagen worden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorgeschlagene Bestrahlungsgerät hinsichtlich seiner Gebrauchstüchtigkeit zu verbessern. Insbesondere soll es im Aufbau kleiner und leichter sein, sich bequemer handhaben lassen und unempfindlicher sein als das vorgeschlagene Gerät.
Diese Aufgabe wird durch eine oder mehrere der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Das Bestrahlungsgerät gemäß der Erfindung hat ein völlig geschlossenes Innengehäuse und einen Lampenreflektor kleineren Durchmessers als das vorgeschlagene Bestrahlungsgerät, so daß der die optischen Teile enthaltene Kopf des Gehäuses kleiner gebaut werden kann als bei dem vorgeschlagenen Bestrahlungsgerät.
Die Reflektoren der bei dem vorliegenden Bestrahlungsgerät vorzugsweise verwendeten Wolfram-Halogen-Clühlampen, wie sie für Diaprojektoren u.dgl. gebaut werden, sind genormt und haben daher einen standardisierten Durchmesser. Beim vorliegenden Bestrahlungsgerät wird ein Reflektor verwendet, dessen Durchmesser kleiner ist als der genormte Durchmesser, der Durchmesser soll kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 45 mm , z.B.
42 mm sein. Unter 40 mm zu gehen ist im allgemeinen nicht zweckmässig. Man hat bisher angenommen, daß die optischen Eigenschaf.
ten des Bestrahlungsgerätes umso besser seien, je größer der Reflektor ist, also je mehr Licht gesammelt wird. Es hat sich jedoch bei genaueren Untersuchungen gezeigt, daß die unter großen Winkeln zur Achse in den Lichtleiter einfallenden Strahlen praktisch nicht zur optischen Ausgangsleistung beitragen sondern nur eine unerwünschte Erwärmung und unerwünschtes Störlicht verursachen. Durch die Verringerung des Reflektordurchmessers wird also in der Praxis sogar eine Verbesserung der optischen Eigenschaften des Gerätes erreicht.
Dadurch , daß das Innengehäuse als praktisch geschlossener Becher ausgebildet ist und nicht wie bei dem vorgeschlagenen Gerät an der Stirnseite eine Öffnung aufweist, die durch eine versetzte Platte optisch abgedichtet werden soll, wird die Baugröße des Gerätes weiter verkleinert. Die Lampe ist also in einem völlig geschlossenen Innengehäuse untergebracht, so daß keine Verschmutzung oder Verstaubung des Reflektors und der Lampe eintreten können, auch wenn im Betrieb Flüssigkeit oder Kühiwassernebel in das Außengehäuse gelangt.
Wenn man den Reflexionsbereich des selektiv reflektierenden Spiegels bis 400 nm und gegebenenfalls bis 500 nm erweitert, wird mehr aktive Strahlung in den Lichtleiter reflektiert, Strahlung dieser längeren Wellenlängen kann bei moderneren Dentalkunststoffmassen ebenfalls zur Photopolymerisation verwendet werden.
Gewünschtenfalls kann man die kurzwellige Grenze des fleflektionsbereiches bis zur Grenze des sichtbaren Spektralbereiches anheben, so daß nur wenige oder gar keine Ultraviolettstrahlung in den Lichtleiter gelangt. Dies ist vorteilhaft, wenn jede Möglichkeit einer Schädigung durch kurzwelligere Strahlungsanteile ausgeschaltet werden soll.
Dadurch , daß man nicht wie bisher die Spannung sondern den Strom der Lampe stabilisiert, läßt sich trotz des Wärmestaus in dem geschlossenen Gehäuse eine reproduzierbare optische Ausgangsleistung erzielen.
Die Wärmeabgabe aus dem Innengehäuse wird durch Schwärzung der Innen- und Außenwände gefördert.
Man kommt mit einem geringen Abstand zwischen Innengehäuse und Außengehäuse aus, wenn man das Innengehäuse durch wärmeisolierende Abstandshalter am Außengehäuse abstützt. Vorzugsweise sind die Abstandshalter aus einem wärmebeständigen Kunststoff, wie einem Fluorkunststoff, oder aus Keramik und sie sitzen mit einem zapfenförmigen Ansatz in einer entsprechenden Bohrung im Innengehäuse, während das andere Ende kraftschlüssig am Außengehäuse anliegt. Eine Verlagerung des durch die Abstandshalterung kraftschlüssig im Außengehäuse gehalterten Innengehäuses wird durch den Lichtleiter bzw. seine Fassung verhindert, die durch ein entsprechend eng bemessenes Loch in das Innengehäuse reicht.
Die Zeichnung zeigt eine etwas vereinfachte Axialschnittansicht eines Ausführungsbeispieles eines Bestrahlungsqerätes gemäß der Erfindung Das in der Zeichnung dargestellte Bestrahlungsgerät hat ein rohrförmiges Außengehäuse 10, dessen in der Zeichnung unterer Teil 10a als Handgriff dient. Der obere Teil 10b bildet einen etwas dickeren Kopf. Im oberen Teil ist ein becherförmiges Innengehäuse 12 koaxial gelagert, dessen nach unten weisende Offnuncr durch einen Aluminiumreflektor 14 einer Reflektorglühlampe 16 abgeschlossen ist. Die Reflektorglühlampe 16 ist eine kommerziell erhältliche Wolfram-Halogen-Lampe, wie sie für Diaprojektoren üblich ist. Der Durchmesser des Aluminiumreflektors 14 ist jedoch durch Abdrehen oder dgl. gegenüber dem Normdurchmesser verkleinert und kann z.B. etwa 42 mm betragen. Im Innengehäuse befindet sich ein dichroitischer Spiegel 18, der einen Nutzstrahlungsanteil der von der Lampe 16 emittierten Strahlung in eine Lichtleiteranordnung 20 reflektiert. Die Nutzstrahlung kann z.B. den Wellenlängenbereich bis 420 oder 500 nm umfassen. Gewünschtenfalls kann die untere Grenze des Reflexionsbereiches mit der kurzwelligen Grenze des sichtbaren Spektralbereichs zusammenfallen oder bei etwa 320 nm liegen.
Das Innengehäuse 12 ist durch Abstandshalter 22 , die aus einem wärmeisolierenden Material, wie Polytetrafluoräthylen oder Keramik bestehen können, im Außengehäuse gelagert. Die Abstandshalter 22 sitzen mit einem zapfenartiaen Ansatz 22a in einem entsprechenden Loch des Innengehäuses. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind drei jeweils um 1200 gegeneinander versetzte Paare von Abstandshaltern 22 vorgesehen, von denen in der Zeichnung nur zwei zu sehen sind.
Die Stirnseite 10c des Außengehäuses ist durchbrochen, das Stirnende 10e des Griffteiles 10a ist ebenfalls offen, so daß ein Kühlluftkanal gebildet wird. Die Kühlluft wird durch ein kleines Gebläse 24 durch die öffnungen in der Stirnseite 10c des Kopfes angesaugt und durch das offene Ende 10e des Griffteiles ausgestoßen. Der Motor 24a des Gebläses befindet sich möglichst nahe am Ende 10d, um eine gute Schwerpurfktverteilung zu gewährleisten. Das in der Zeichnung untere Ende des Griffteiles 10a ist doppelwandig ausgebildet, dadurch wird die Hand des Benutzers besser gegen die erwärmte Kühlluft isoliert und außerdem wird ein Raum zur Aufnahme von elektrischen Leitungen 26 geschaffen, die in bekannter Weise von der Lampe 16, einem Betriebsschalter 28 und dem Gebläse 24 zu einem Verbindungskabel 30 führen, das mit einem Stromversorgungs- und Steuergerät verbunden ist. Das Stromversorgungsgerät ist vorzugsweise stromatabilisiert, da sich dadurch Widerstandsänderungen des Glühfadens der Lampe 16 nicht so stark auf die optische Ausgangsleistung auswirken.
Die Lichtleiteranordnung 20 enthält einen Ouarzstab 32, der mit einem Schrumpfschlauch 34 umhüllt ist. Das äußere Ende 32a des Quarzstabes ist um etwa 450gebogen, das innere Ende sitzt in einer Hülse 36, die einen ringförmigen Flansch aufweist, mit dem der Lichtleiter 32-34 mittels einer Uberwurfmutter 38 an einer Einführung befestigt ist, die ein rohrförmiges Teil 40 und einen am Außengehäuse befestigten Halterungsflansch 42 aufweist. Im rohrförmigen Teil 40 sind Filter 44 zur Dämpfung der sichtbaren Strahlung und/oder weiteren Ausfilterung unerwünschter Strahlungsanteile angeordnet. Durch den Flansch der Buchse 36 ist der Lichtleiter bezüglich des Gehäuses 10 drehbar. Der Durchmesser des Quarzstabes 32 kann etwa 8 mm betragen. Die Filter 44 können einen Durchmesser von etwa bis 1Z nun haben.
Der rohrförmige Teil 40 kann durchbrochen sein, damit die KUhlluft an den Filtern 44 vorbeistreichen kann. Der Schalter 28 ist vorzugsweise auf der gleichen Seite wie der Lichtleiter 32 und das Anschlußkabel 30 auf der dem Lichtleiter 32 entgegengesetzten Seite angeordnet. Der Durchmesser des Kopfes 1Ob kann etwa 50 mm und der des Griffteiles loa etwa 40 mm betragen.
Das Gerät ist also sehr klein und kompakt sowie leicht; es läßt sich aufgrund seiner Gewichtsverteilung und Anordnung der verschiedenen Bauteile sehr bequem handhaben. Dadurch, daß das Innengehäuse 12 vollständig geschlossen ist, kann durch die Kühllufteintrittsöffnungen an der Stirnseite 10c kein störendes und blendendes Licht austreten. Da die Kühlluft durch die Stirnseite 10c des Kopfes angesaugt und durch das Ende 10d des Griff teiles ausgestoßen wird, besteht keine Gefahr der Belästigung des Patienten oder Zahnarztes durch die erwärmte Luft.
Das becherförmige, beidseitig geschwärzte Innengehäuse 12 soll eine möglichst geringe Wärmekapazität aufweisen, damit es schnell höhere Temperaturen erreicht und die Wärme aus seinem Inneren schnell an die an seiner Außenwand vorbeistreichende Kühlluft abgeben kann. Eine niedrige Wärmekapazität des Innengehäuses 12 hat ferner den Vorteil, daß das Gebläse 24 gleichzeitig mit der Lampe 16 abgeschaltet werden kann, ohne daß durch die im Innengehäuse gespeicherte Wärme eine unerwünschte Nacherwärmung des Gerätes auftritt.
Eine geringe Wärmekapazität kann dadurch erreicht werden, daß man das Innengehäuse 12 aus Leichtmetall , insbesondere Aluminium, höherstellt und so dünnwandig ausbildet, wie es die Anforderungen an die mechanische Festigkeit zulassen. Bewährt hat sich ein Innengehäuse aus eloxiertem und geschwärztem Aluminium mit einer Wandstärke in der Größenordnung von etwa 1 mm und darunter.

Claims

A N S P R U c H E )/Bestrahlungsgerät, insbesondere zur Photopolymerisation von Dentalkunststoffmassen, mit einem rohrförmigen Außengehäuse, in dem sich eine Glühlampe mit konkavem Reflektor und ein sich an diesen anschliessendes Innengehäuse befinden, das durch einen Zwischenraum vom Außengehäuse getrennt ist und einen selektiv reflektierenden Spiegel umschließt, der einen chemisch aktiven, kurzwelligen Teil der Strahlung der Glühlampe in eine Lichteintrittsfläche einer Lichtleiteranordnung , die das Außen-und Innengehäuse im wesentlichen radial durchsetzt, reflektiert, einen langwelligeren Wärmestrahlungsanteil jedoch zur Wand des Innengehäuses durchläßt, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens eines der folgenden Merkmale: a) Das Innengehäuse (12) hat die Form eines Bechers, dessen offenes Ende durch den Reflektor (14) der Lampe (16) geschlossen ist; b) der Durchmesser des Lampenreflektors ist kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 45 mm; c) der Reflexionsbereich des Spiegels (18) für die Nutzstrahlung geht bis mindestens 420 nm, vorzugsweise bis 500 nm; d) das Innengehäuse (12) ist durch wärmeisolierende Abstandshalter (22) am Außengehäuse (10) abgestützt; e) das Innengehäuse (12) ist geschwärzt; f) die Lampe (16) wird durch eine stromstabilisierte Energiequelle gespeist.
2.) Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Außengehäuse (10) einen zylindrischen Kopf (10b) größeren Durchmessers mit durchbrochener Stirnfläche (10c) und einen länglichen Griffteil (10a), dessen dem Kopf abgewandtes Ende (10d) offen ist, aufweist; daß das Innengehäuse (12) im Kopf angeordnet ist und daß in der Nähe des offenen Endes (led) des Griffteiles (10a) der Motor (24a) eines Axialgebläses (24) angeordnet ist.
3.) Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d ur c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das kurzwellige Ende des Reflexionsbereiches des Spiegels (18) für die Nutzstrahlung beim kurzwelligen Ende des sichtbaren SpeI:tralbereichs liegt.
4.) Bestrahlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , daß die Lampe (16) eine handelsübliche Projektionslampe mit im Durchmesser verkleinerten Aluminiumreflektor ist.
5.) Bestrahlungsgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Innengehäuse (12) aus einem dünnwandigen Leichtmetallteil besteht.
6.) Bestrahlungsgerät nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Innengehäuse (12) aus eloxiertem und geschwärztem Aluminium besteht und eine Wandstärke in der Größenordnung von 1 mm oder weniger hat.
7.) Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Reflexionsbereich des Filters (18) von 320 nm bis 500 nm reicht oder in diesem Bereich liegt.