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Dentales Bestrahlungsgerät
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein dentales Bestrahlungsgerät
zur Polymerisation von Dentalkunststoffmassen, das eine elektrische Lampe als Strahlungsquelle,
einen biegsamen Faserbündel-Lichtleiter und eine Fokussiereinrichtung, die die von
der Lampe abgegebene Strahlung in ein Lichteintrittsende des Faserbündel-Lichtleiters
fokussiert, enthält.
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Bei einem bekannten dentalen Bestrahlungsgerät dieser Art besteht
die Strahlungsquelle aus einer Quecksilberdampfhöchstdrucklampe und der Faserbündel-Lichtleiter
enthält ein Quarzfaserbündel mit einem Durchmesser von etwa 3 mm. Ein Faserbündel
dieser Dicke läßt sich noch verhältnismäßig gut biegen und verdrehen, so daß sich
das Lichtaustrittsende des Faserbündel-Lichtleiters bequem manipulieren läßt.
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Quecksilberdampfhöchstdrucklampen haben jedoch den Nachteil, daß
sie nach dem Einschalten nicht sofort betriebsbereit sind, sondern eine gewisse
Anwärm- und Einbrennzeit benötigen.
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Es sind ferner dentale Bestrahlungsgeräte bekannt, die eine Wolfram-Halogen-Glühlampe
als Strahlungsquelle enthalten.
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Der kurzwelligere Teil der Strahlung der Glühlampe wird durch eine
Hohlspiegel- und Filteranordnung bevorzugt in einen vorgegebenen Brennpunkt fokussiert,
bei dem das Lichteintrittsende eines biegsamen Flüssigkeitslichtleiters angeordnet
ist.
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Diese Geräte haben im Vergleich zu den mit einer Quecksilberdampfhöchstdrucklampe
arbeitenden Geräten den Vorteil, daß sie nach dem Einschalten sofort betriebsbereit
sind; andererseits erfordert die Herstellung eines einwandfreien Flüssigkeitslichtleiters
ein gewisses know how, das nicht überall zur Verfügung steht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dentales
Bestrahlungsgerät, das einen Faserbündel-Lichtleiter enthält, dahingehend weiterzubilden,
daß keine Quecksilberdampfhöchstdrucklampe benötigt wird, sondern eine Glühlampe
verwendet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
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Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß man bei Verwendung
einer handelsüblichen Niedervolt-Wolfram-Halogenprojektionslampe mit Kaltlichtreflektor
und einer Nennleistung von mehr als 75 Watt, vorzugsweise mindestens 100 Watt, genügende
Bestrahlungsstärken für die Polymerisation moderner blaulichthärtender Compositmaterialien
erzeugen kann,
wenn man in Kombination mit einer solchen Lampe einen
Faserbündel-Lichtleiter mit einem Durchmesser von mindestens 4 mm, vorzugsweise
5 mm verwendet. Dabei kann man einfache und preiswerte Glasfaserbündel-Lichtleiter
benutzen.
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Da Faserbündel-Lichtleiter der erforderlichen Dicke im Gegensatz
zu den bisher verwendeten, nur etwa 3 mm dicken Quarzfaserbündeln nicht mehr gut
verdrehbar und biegsam sind, ist der Faserbündel-Lichtleiter bei dem Bestrahlungsgerät
gemäß der Erfindung mit einem Handstück versehen, das ein bezüglich des Lichtleiters
drehbares Griffstück aufweist, mit dem ein als Lichtapplikator dienender Lichtleitstab
verbunden ist.
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Gemäß einer wichtigen Weiterbildung eines solchen Bestrahlungsgerätes,
die auch für Bestrahlungsgeräte anderer Art, z.B. solchen mit Flüssigkeits-Lichtleiter
verwendbar ist, ist der als Lichtapplikator dienende Lichtleitstab in einem lösbaren
Kopfstück untergebracht, das mit einer elastischen, einfach einrastbaren Verriegelungsvorrichtung
schnell am Griffstück angebracht und durch einfaches Abziehen wieder von diesem
gelöst werden kann. Man kann dadurch das Kopfstück rasch auswechseln, sei es aus
hygienischen Gründen, sei es daß zwischen einem Kopfstück mit geradem Lichtleitstab
und einem solchen mit gebogenem Lichtleitstab gewechselt werden soll.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung werden Kopfstücke,
bei denen der Lichtleitstab mit einem Blaulichtfilter versehen ist und Kopfstücke
ohne ein solches Filter zur wahlweisen Verwendung vorgesehen, so daß der behandelnde
Zahnarzt schnell von Blaulichtbestrahlung für Polymerisationszwecke und Weißlichtbestrahlung
zu Diagnosezwecken wechseln kann.
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Der Faserbündel-Lichtleiter hat vorzugsweise eine Dicke von etwa
5 mm und kann eine Länge bis zu ca. 150 cm haben. Mit einer 150-W-Niedervoltprojektionslampe
mit Kaltlichtreflektor und einem solchen Glasfaserbündel-Lichtleiter lassen sich
bei blaulichthärtenden Compositmaterialien innerhalb von 20 Sekunden Polymerisationstiefen
von mindestens 2 bis 3 mm erzielen.
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Diese Materialien härten bekanntlich schon bei Bestrahlung mit Licht
im Wellenlängenbereich von etwa 400 bis 500 nm aus.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Teil eines dentalen Bestrahlungsgerätes gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung, der eine als Strahlungsquelle dienende Niedervolt-Halogenlampe
mit Kaltlichtreflektor und das Lichteintrittsende eines Glasfaserbündel-Licht leiters
enthält; Fig. 2 einen Axialschnitt des Lichtaustrittsendes des Glasfaserbündel-Lichtleiters
sowie des mit diesem verbundenen Handstückes; und Fig. 3 einen Querschnitt in einer
Ebene III-III der Fig. 2.
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Das in Fig. 1 nur teilweise dargestellte dentale Bestrahlungsgerät
enthält ein lichtdichtes Gehäuse 10 in dem sich eine Niedervolt-Halogenglühlampe
12 mit Kaltlichtreflektor 14 befindet, wie sie für Diaprojektoren üblich ist. Die
Nennleistung der Lampe 12 soll mehr als 75 Watt betragen, vorzugsweise beträgt die
Nennleistung 100 oder 150 Watt. Der Kaltlichtreflektor 14 besteht aus einer Glaskalotte,
die eine Innenfläche in Form eines Teiles eines Rotationsellipsoides hat, auf der
sich ein
Dünnschichtfilter befindet, das bevorzugt sichtbare Strahlung
reflektiert, Infrarotstrahlung jedoch durchläßt. Der Kaltlichtreflektor fokussiert
die sichtbare Strahlung in das Lichteintrittsende eines Glasfaserbündel-Lichtleiters
16, der aus einem mindestens 4 mm dicken Glasfaserbündel 18 besteht, das von einem
Schutzschlauch 20 aus Kunststoff umgeben ist. Das Lichteintrittsende ist ferner
von einer Metallhülse 22 umgeben, die in eine entsprechende Fassung 24 im Gehäuse
eingesteckt werden kann und mit einem Knickschutz in Form einer Kunststoffwendel
26 versehen ist. Zwischen der Lichtquelle und dem Lichteintrittsende des Glasfaser-Lichtleiters
kann noch ein weiteres Wärmeschutzfilter 28 angeordnet werden.
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Das in Fig. 2 dargestellte Lichtaustrittsende 16a des Glasfaserbündel-Lichtleiters
ist mit einem Handstück 30 versehen. Das Handstück 30 enthält ein Innenrohr 32,
in dem das Lichtaustrittsende 16a des Lichtleiters durch Kleben oder Klemmen befestigt
ist. Das Innenrohr 32 hat zwei Ringnuten, in denen Gleitringe 34 aus Kunststoff
angeordnet sind. Über das Innenrohr ist ein als Griffstück dienendes Außenrohr 36
geschoben, das sich in Folge der Gleitringe 34 leicht bezüglich des Innenrohres
und des mit ihm verbundenen Lichtleiters verdrehen läßt. Das Außenrohr ist bezüglich
des Innenrohres durch einen Sprengring 38 gesichert. Das über eine ebene Stirn-
oder Lichtaustrittsfläche 40 des Glasfaserbündels hinausreichende vordere Ende des
Außenrohres hat innen eine Hinterdrehung 42, die als Raste für elastische, an den
Enden verdickte Zungen 44 eines Applikatorkopfes 46 dient. Der Applikatorkopf hat
einen Kunststoffkörper 48, der von einem abgebogenen Lichtleitstab 50 durchsetzt
wird. Das äußere Ende des Lichtleitstabes 50 ist mit einem Kunststoffschutzschlauch
52 überzogen; auf das innere Ende, das der Lichtaustrittsfläche 40 gegenübersteht,
ist
ein Blaufilter 54 aufgekittet. Der Applikatorkopf 46 läßt sich durch Herausziehen
leicht entfernen und durch Eindrücken leicht wieder am Griffstück befestigen. Die
Elastizität der Zungen 42 gewährleistet einen ausreichend festen Sitz, so daß der
gebogene Applikatorstab 50 sicher allen Verdrehungen des Außenrohres (Griffstückes)
36 folgt. Der Applikatorkopf kann gegen einen solchen ohne Blaufilter 54 ausgetauscht
werden, so daß das Gerät dann für Weißlichtbeleuchtung benutzt werden kann. Ferner
kann man Applikatorköpfe mit anders geformten Lichtleitstabapplikatoren vorsehen,
z.B. mit geraden oder sich nach vorne verjüngenden Lichtleitstäben. Das beschriebene
Gerät ist einfach, betriebssicher und preiswert. Die Lampe ist ein handelsübliches
Bauteil, das wenig kostet. Glasfaserbündel-Lichtleiter sind ebenfalls sehr preiswert.
Durch den relativ großen Querschnitt des Glasfaser-Lichtleiters und die hohe Nennleistung
der Lampe steht genügend Lichtleistung zur Verfügung, auch wenn man die Lampe mit
ihrer Nennspannung betreibt.
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Man kann dann auf eine Stabilisierung der Energieversorgung für die
Lampe verzichten, was ebenfalls zur Verringerung der Kosten nicht unerheblich beiträgt.
Durch die Verwendung des drehbaren Griffstückes ist trotz des relativ großen Querschnittes
des Glasfaserbündels eine leichte und bequeme Handhabung gewährleistet. Der durch
einfaches Einschnappenlassen anbringbare und durch einfaches Abziehen lösbare Applikatorkopf
trägt wesentlich zum Bedienungskomfort bei und ermöglicht einen schnellen Übergang
von Blaulicht- auf Weißlichtbeleuchtung und umgekehrt, so daß das Gerät für beide
Zwecke verwendet werden kann, ohne daß hierfür nennenswerte Umrüstzeiten erforderlich
sind.
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Das Lichteintrittsende des Lichtleitstabes 50 hat vorzugsweise einen
etwas, z B. um 10 bis 20% größeren Durchmesser als die Lichtaustrittsfläche 40 des
Faserbündels, so daß das aus dem Faserbündel etwas divergierend austretende Licht
vom Lichtleitstab 50 vollständig aufgenommen wird, auch wenn ein gewisser Abstand
zwischen der Lichtaustrittsfläche 40 des Faserbündels und der Lichteintrittsfläche
des Lichtleitstabes bzw. dem mit diesem verbundenen Filter 54 besteht. Ein solcher
Abstand ist vorzugsweise vorhanden, um ein leichtes Drehen des Lichtleitstabes ohne
Beschädigung der optischen Flächen zu gewährleisten.