DE3729711A1 - Quecksilberniederdruckentladungslampe zur uv-bestrahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Quecksilberniederdruckent­ ladungslampe zur Erzeugung kosmetischer und/oder therapeutischer, photobiologischer Strahlungswirkung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die bisher bekannten Quecksilberniederdruckentladungs­ lampen zur UV-Bestrahlung enthalten Leuchtstoffe, deren Strahlungsmaximum im UVA- und im langwelligen UVB-Bereich liegt. Diese Lampen erzeugen ein schwärzlich-blaues Licht, das keine Beurteilung der Hautfarbe und damit der Bräune der Haut zuläßt.

Aus der DE-OS 31 21 689 ist eine Leuchtstofflampe bekannt, deren Leuchtstoffbeschichtung neben einem Strahlungsmaximum im UVA-Bereich auch eine ausgeprägte Strahlungsemission im orange-roten Bereich erzeugt. Mit Hilfe des orange-roten Spektrums soll die durch das schwärzlich-blaue Licht erzeugte Gefäßweitstellung wieder aufgehoben werden, so daß sich ein Gleichge­ wichtszustand ergibt, der als normal empfunden wird. Durch das orange-rote Licht wird aber auch eine Überbewertung von roten Anteilen in den jeweiligen Farbzusammensetzungen bewirkt. Da die Farbe der Haut insbesondere Rotanteile aufweist, erscheint die Haut unter diesem Licht unschön rosig. Eine Beurteilung von differentiellen Hauttönungen und damit der Bräunung der Haut ist somit nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Beimischung eines bzw. mehrerer andersgearteter Leuchtstoffe eine Lampe zur UV-Bestrahlung zu schaffen, die die obengenannten Nachteile vermeidet und so eine gute Beurteilung des Bestrahlungserfolges bei der Anwendung ermöglicht.

Die Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Queck­ silberniederdruckentladungslampe durch das kennzeich­ nende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vor­ teilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Durch den bzw. die Leuchtstoffe mit Hauptemissions­ spektrum im grün-gelben Strahlungsbereich zwischen 490 und 600 nm wird zusammen mit den im sichtbaren Bereich liegenden Blau-Anteilen der UV-Leuchtstoffe ein weißes Licht erzeugt, das auch die im natürlichen Tageslicht dominierenden Grün-gelb-Anteile aufweist. Es läßt die Haut in einer Farbe erscheinen, die der unter natürlicher Beleuchtung erzeugten Farbe sehr nahe kommt.

Die Leuchtstoffe mit Hauptemissionsspektrum im grün-gelben Strahlungsbereich besitzen jedoch noch einen weiteren Vorteil. Helligkeit als physiologischer Eindruck wird im menschlichen Auge mit größtmöglicher Wirkung im grün-gelben Spektralbereich erzeugt. Entsprechend der internationalen Normung sind zur Erzeugung eines gleichen Helligkeitseindrucks bei Strahlung im grünen Spektralbereich (555 nm) 1 Strah­ lungseinheit, im gelben 1,15, im orangen 1,6 und im roten Spektralbereich 6 Strahlungseinheiten erforder­ lich. Das bedeutet, daß, um gleiche Helligkeitsein­ drücke hervorzurufen, im roten Spektralbereich sechsmal so viel Leuchtstoff beigemischt werden müßte wie im grünen Spektralbereich. Die Verwendung von Leuchtstoffen mit Hauptemissionsspektrum im grün-gelben Strahlungsbereich gestattet es somit mit sehr geringen Mengen an Beimischungen auszukommen. Dies ist von entscheidendem Vorteil, da praktisch jeder beigemischte Leuchtstoff mit Strahlung im sichtbaren Spektralbereich eine Absorption der durch die entsprechenden Leuchtstoffe erzeugten UV-Strahlung zur Folge hat. Je geringer daher die Menge dieser beigemischten Leuchtstoffe gehalten werden kann, desto kleiner ist auch die Menge des zur optimalen Bestrah­ lung erforderlichen UV-Leuchtstoffs bzw. UV-Leucht­ stoffe. Mit Hilfe der grün-gelben Leuchtstoffe kann damit die insgesamt benötigte Leuchtstoffmenge klein gehalten werden.

Versuche mit Mischungen aus unterschiedlichen UV- und Grün-gelb-Leuchtstoffen ergaben, daß sich für die Leuchtstoffzusammensetzung als Grün-gelb-Leuchtstoffe insbesondere die mit Antimon und Mangan aktivierten Calcium-Halophosphate eignen. Dabei kann - je nach gewünschter Farbtemperatur - das Halophosphat bis zu 60% durch ein mit Mangan aktiviertes Zinksilikat ersetzt sein. Vorteilhaft kann als grün-gelber Leucht­ stoff auch ein mit Cer und Terbium aktiviertes Lanthanphosphat verwendet werden.

Als UV-Leuchtstoffe mit Strahlung im UVA-Bereich erwiesen sich insbesondere ein mit Blei aktiviertes Bariumdisilikat und ein mit Europium aktiviertes Strontium-Barium-Tetraborat als vorteilhaft. Soll die mit der Lampe erzielbare Bräunung verstärkt werden, so muß zu dem einen bzw. den beiden UVA-Leuchtstoffen ein mit Cer aktiviertes Strontium-Aluminat beigemischt werden, dessen Strahlungsmaximum im langwelligen UVB-Bereich liegt. Damit wird die auch bei Sonnen­ bestrahlung auftretende Hautrötung erzeugt und die lang anhaltende "indirekte" Pigmentierung erzielt.

Die Erfindung ist anhand der beiden nachfolgenden Beispiele mit besonders vorteilhaften Leuchtstoff­ zusammensetzungen für die UV-Bestrahlungslampen näher veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt den spektralen Strahlungsfluß einer erfindungsgemäßen Leuchtstoffzusammensetzung in Abhängigkeit von der Wellenlänge,

Fig. 2 zeigt den spektralen Strahlungsfluß einer weiteren erfindungsgemäßen Leuchtstoffzu­ sammensetzung in Abhängigkeit von der Wellen­ länge.

Fig. 1 gibt das Spektrum einer Leuchtstoffmischung aus 13% mit Cer aktiviertem Strontium-Aluminat, 79% mit Blei aktiviertem Bariumdisilikat, 3% mit Mangan aktiviertem Zinksilikat und 5% mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halophosphat bei einer 100 W- Leuchtstofflampe wieder. Die Leuchtstoffzusammen­ setzung erzeugt ein weißes Licht mit einer Farbtem­ peratur von 7500 Kelvin. Im Gegensatz zu einer weißen Leuchtstofflampe für Beleuchtungszwecke, die eine Leuchtdichte zwischen 1 und 2 cd/cm² besitzt, hat diese Leuchtstofflampe eine Leuchtdichte von 0,25 cd/cm². Dadurch ist sichergestellt, daß durch die Lampe - entsprechend DIN 5035, Teil 1 - bei direkter Bestrahlung im Auge keine physiologische Blendung hervorgerufen wird.

Fig. 2 gibt das Spektrum einer weiteren Leuchtstoff­ mischung aus 12% mit Cer aktiviertem Strontium-Alu­ minat, 68% mit Blei aktiviertem Bariumdisilikat und 20% mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halo­ phosphat, ebenfalls bei einer 100 W-Leuchtstofflampe, wieder. Diese Leuchtstoffzusammensetzung erzeugt ein weißes Licht mit einer Farbtemperatur von 4100 Kelvin. Das von der Lampe erzeugte Licht besitzt entsprechend CIE-Norm einen allgemeinen Farbwiedergabeindex Ra von 60 und einen Farbwiedergabeindex R 13 für die Hautfarbe von 57.

Die Leuchtstofflampen mit den beiden oben aufgeführten Leuchtstoffzusammensetzungen besitzen gute strahlen­ biologische Wirkungen und gestatten somit eine optimale Behandlung.

Claims (9)

1. Quecksilberniederdruckentladungslampe zur Erzeu­ gung kosmetischer und/oder therapeutischer, photobiologischer Strahlungswirkung mit einer Leucht­ stoffbeschichtung aus einem bzw. einer Mischung von mehreren ersten Leuchtstoffen, deren Hauptemissions­ spektrum im ultravioletten Strahlungsbereich mit Wellenlängen kleiner 390 nm liegt, sowie einem oder mehreren zweiten Leuchtstoffen, dadurch gekennzeich­ net, daß der oder die zweiten Leuchtstoffe ein Haupt­ emissionsspektrum im grün-gelben Strahlungsbereich mit Wellenlängen zwischen 490 und 600 nm besitzen.

2. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. einer der ersten Leuchtstoffe ein mit Blei aktiviertes Bariumdisilikat ist.

3. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. einer der ersten Leuchtstoffe ein mit Europium aktiviertes Strontium-Barium-Tetraborat ist.

4. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. einer der ersten Leuchtstoffe ein mit Cer aktiviertes Strontium-Aluminat ist.

5. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der oder einer der zweiten Leuchtstoffe ein mit Antimon und Mangan aktiviertes Calcium-Halo­ phosphat ist.

6. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der oder einer der zweiten Leucht­ stoffe ein mit Mangan aktiviertes Zinksilikat ist.

7. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der oder einer der zweiten Leuchtstoffe ein mit Cer und Terbium aktiviertes Lanthanphoshat ist.

8. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leuchtstoffbeschichtung der Lampe aus 13% mit Ce aktiviertem Strontium-Aluminat, aus 79% mit Blei aktiviertem Barium-Disilikat, aus 3% mit Mangan aktiviertem Zinksilikat und aus 5% mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halophosphat besteht.

9. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leuchtstoffbeschichtung der Lampe aus 12% mit Ce aktiviertem Strontium-Aluminat, aus 68% mit Blei aktiviertem Barium-Disilikat und aus 20% mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halo­ phosphat besteht.