-
Einrichtung zur Lichttherapie, bestehend aus Bestrahlungsgerät und
miteinander auswechselbaren Metalldampflampen mit verschiedener Metallfüllung Die
Lichttherapie mit ultravioletten Strahlen bedient sich eines verhältnismäßig breiten
Wellenlängenbereiches von etwa 4oo bis 22o pu. In diesem breiten Wellenlängenbereich
sind, wie Versuche verschiedener Forscher ergeben haben, eine Anzahl eng umschriebener
Wellenlängenbezirke vorhanden, die eine ganz besondere spezifische Wirkung auszuüben
vermögen. . So hat es sich z. B. herausgestellt, daß für die Erzeugung des Lichterythems,
für die Förderung .der Zellteilungen, für die Erzeugung des antirachitischen Vitamins
in der Haut jeweils nur ein ganz bestimmter Wellenlängenbereich verantwortlich zu
machen ist und daß diese Wirkung nur von diesem Wellenlängenbereich und von keinem
anderen ausgeübt werden kann. Das Ideal einer Lichtquelle für unser therapeutisches
Handeln gemäß dieser Ergebnisse wäre eine solche, die ultraviolettes Licht in dem
ganzen Bereich von 40o bis etwa 22o @uu nach Möglichkeit mit gleicher Intensität
emittiert. Eine derartige Lichtquelle ist bisher nicht bekannt. Solche, die diesem
Ideal nahekömmen, z. B. das Eisenbogenlicht, sind technisch unverwendbar. Demzufolge
bediente man sich bisher verschiedener Lichtquellen: Ouarzquecksilberlampen, Kohlebogenlampen
mit verschiedener Seele, Glühlampen usw., die man nach Bedarf heranzog. Ausschlaggebende
Bedeutung erlangten aus praktischen Gründen nur die eingeschlossenen Metalldampflampen,
als deren einziger Vertreter bisher die CQuarzquecksilberlampe Eingang in die Technik
gefunden hat. Aus dieser Sachlage ergaben sich Mängel unserer therapeutischen Technik
nach verschiedenen Richtungen. Die obenerwähnten Lichtquellen weisen in ihrer Eigenart
so viele Eigentümlichkeiten und so große Unterschiede auf, daß sie in bezug auf
ihre quantitative Wirkung kaum miteinander verglichen werden können. Es sind nämlich
in bestimmten Wellenlängenbereichen Unterschiede von mehrerer Größenordnung in der
Intensität zwischen verschiedenen Lampenarten vorhanden. Dieser Stand unserer Technik
zeitigt auch das Resultat, daß die Lichttherapie sehr kostspielig wird. Die verschiedenen
Eigenarten der Lichtquellen und die Unterschiede im-den elektrischen und thermischen
Bedingungen, unter denen sie zu betreiben sind, schließlich ihre verschiedenartige
äußere Form zwangen den Konstrukteur dazu, die Lichtquelle als unveränderlichen,
feststehenden Ausgangspunkt anzunehmen und um diese herum dasjenige elektrische
und geometrische System (Reflektor, elektrisches Zubehör usw.) aufzubauen, das
zum
Betrieb dieser Lampe am geeignetsten ist. Demgemäß war dieses ganze System nur zum
Betrieb einer einzigen Lampe geeignet, die Emission nur in einem ganz bestimmten
Teil des wirksamen ultravioletten Wellenlängenbereiches aufweist und demgemäß nur
eine beschränkte Anzahl biologischer Wirkungen zu erreichen gestattete. Wollte aber
der Therapeut alle Möglichkeiten der Lichttherapie ausschöpfen, so mußte er eine
große Anzahl dieser zum Teil recht kostspieligen Apparate mit allem Zubehör kaufen
und unterhalten.
-
Es lag daher der Gedanke nahe, eine einzige Einrichtung zu verwenden
und in diese Einrichtung jeweils den benötigten Brenner einzusetzen. Ein .derartiger
Vorschlag ist tatsächlich gemacht worden. Doch konnte dieser Vorschlag deshalb noch
nicht zum Ziel führen, da die Betriebsbedingungen für die verschiedenen Brenner
so gänzlich verschieden sind, daß man wohl erreichte, daß die verschiedenen Brenner
brannten, nicht aber den Betriebszustand bekamen, der für den bestimmten Brenner
erforderlich war. War beispielsweise die Einrichtung so geschaffen, daß für einen
Quecksilberbrenner Hochdruckbetrieb vorlag, so konnte man mit einem Cadmiumbrenner
nicht Hochdruckbetrieb bekommen. Diese Schwierigkeit wurde erst erkannt, als man
praktisch an den Bau eines derartigen Therapiegerätes heranging.
-
Es wurde bei einer Einrichtung zur Lichttherapie, bestehend aus Bestrahlungsgerät
und miteinander auswechselbaren Metalldampflampen mit verschiedener Metallfüllung,
insbesondere Hochdrucklampen, erfindungsgemäß das Gerät oder. die Brenner selber
mit solchen an sich bekannten thermischen und elektrischen Einrichtungen versehen,
welche den für den jeweiligen Brenner notwendigen, durch die gewünschte Lichtemission
bedingten Betriebszustand herstellen.
-
Der Apparat gemäß vorliegender Erfindung stellt ein einheitliches
Gerät dar, das aus einem Reflektor oder Reflektorsvstem besteht sowie aus einer
Anzahl von Metalldampflampen, die auswechselbar an denselben Stromzuführungen des
Gerätes befestigt werden können. Die Ausführung der Erfindung ist an die Lösung
von verschiedenen Schwierigkeiten gebunden. Wir wollen sie hier der Reihe nach aufzählen,
um dann an Beispielen ,die Lösungen zu beschreiben. Zunächst müssen die Metalldampfbogenlampen
selbst von einheitlicher Form und einheitlichen Abmessungen sein, um, in demselben
Reflektor verwendet, die Einheitlichkeit des Bestrahlungsfeldes zu gewährleisten.
Weiterhin müssen sie so beschaffen sein, daß sie eine weitgehende Variierung ihrer
elektrischen und thermischen Eigenschaften gestatten. Drittens müssen die Lampen
in ihrer gesamten Bauart so konstruiert sein, daß sie mit einigen einfachen Handgriffen
ausgetauscht werden können und daß dadurch zugleich ihre richtige Lage im Reflektor,
ihrer Eigenart entsprechend, gesichert ist. Durch das bloße Austauschen müssen weiterhin
alle elektrischen, thermischen und sonstigen Einrichtungen miteingeschaltet sein,
die notwendig sind, um die neu eingesetzte Lampe an Stelle der ursprünglich vorhandenen
ohne weiteres gebrauchen zu können. Eine weitere Eigenschaft der Lampe ist ferner,
daß die Maxima ihrer Ausstrahlung in verschiedene Gebiete des Ultravioletts innerhalb
des oben angegebenen Bereiches fallen. Die Lampen können so bemessen werden, daß
sie in diesen verschiedenen Gebieten eine vorher bestimmte, beispielsweise für alle
Lampen gleiche Bestrahlungsintensität ergeben. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise
erreicht werden, daß durch das Auswechseln der Lampe bei gleichbleibender Größe
und Verteilung des Bestrahlungsfeldes und seiner Intensität die Wellenlänge der
einwirkenden Strahlen verändert werden kann.
-
Als Beispiel einer Einrichtung gemäß vorliegender-Erfindung diene
ein Reflektor mit elektrischem Zubehör und zwei Hochdruckquarzlampen, von denen
die eine als dampfbildendes Metall Quecksilber, die andere Cadmium enthält. Hochdruckquarzlampen
mit Cadmiumgehalt sind erst seit kurzer Zeit in eine Form gebracht worden, die sie
für den praktischen Betrieb geeignet macht. Diese beiden Lampenarten ergänzen sich
in ihrer spektralen Emission in vorzüglicher Weise, wie folgende qualitative Zusammenstellung
zeit
| im Wellenlangen- ist die |
| Cadmium- |
| gebiet Quecksilber- Cadmium- |
| g lampe Lampe |
| 35o bis 320 schwach stark |
| 32o - ßzo stark schwach |
| 310 - 290 stark stark |
| 29o - 275 schwach stark |
| 275 - 245 stark schwach |
| 245 - 220 schwach stark. |
Die in gleicher Größenordnung liegende Intensität der Emission kann bei diesen beiden
Lampenarten dann erreicht werden, wenn .die aufgenommenen elektrischen Leistungen
in der gleichen Größenordnung liegen. Es wurde bereits erwähnt, daß die Verwendung
des gleichen Reflektors die Verwendung gleicher Abmessungen der beiden Brennkörper
zur Folge hat. Einen wesentlichen Teil .des Brennerkörpers stellen die Polgefäße
dar, deren Größe hauptsächlich von der Metallmenge abhängig ist, die die Erreichung
der Temperatur gestattet, die für den Betrieb der
Lampe am geeignetsten
ist. Der Siedepunkt von Quecksilber liegt bei 35o°, der von Cadmium bei etwa 770°.
Daraus ergibt sich unmittelbar, daß die Temperatur der Polmetalle in beiden Brennern
sehr verschieden hoch sein muß. Die Erreichung der notwendigen Temperaturen bei
Bedingungen, die die Ausführung vorliegender Erfindung ermöglichen, kann an drei
verschiedenen Ausführungsbeispielen dargetan werden.
-
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die thermischen
Bedingungen im Reflektor den sehr verschiedenen Arbeitstemperaturen der Brenner
angepaßt. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß bei der Einführung des Quecksilberbrenners
gleichzeitig eine öder mehrere Ventilationsklappen am Reflektor geöffnet werden,
die beim Betrieb des Kadmiumbrenners geschlossen bleiben. Hierdurch kann erreicht
werden, daß beide Brenner an der gleichen elektrischen Einrichtung elektrische Leistungen
der gleichen Größenordnung aufnehmen, also den Bedingungen vorliegender Erfindung
entsprechen.
-
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird bei unverändertem Reflektor
die elektrische Betriebseinrichtung (Vorschaltwiderstand, Transformator) den Strom-
und Spannungsverhältnissen angepaßt. Dies erfolgt zweckmäßig durch Umstellen eines
Schalthebels oder Druckknopfes bei der jeweiligen Einführung des Brenners.
-
Die in Beispiel i und 2 angegebenen Mittel können auch kombiniert
werden. Vorzugsweise geeignet für den praktischen Betrieb ist die dritte Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher weder am Reflektor noch an der elektrischen Betriebseinrichtung
Änderungen vorgenommen werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Brenner selbst
in thermischer und elektrischer Hinsicht so abgeglichen, daß sie im gleichen Reflektor,
an der gleichen elektrischen Betriebseinrichtung ultraviolette Intensitäten in verschiedenen
Gebieten, aber von gleicher Größenordnung emittieren. Dies kann für Quecksilber-
und Cadmiumlampen beispielsweise folgendermaßen erfolgen: In beiden Lampenarten
fußt der elektrische Lichtbogen nicht auf den Polmetallen als Elektroden, sondern
auf festen Elektroden, beispielshalber aus Wolfram. Hierdurch wird auch die Wärmeentwicklung
nicht an den Polmetallen erfolgen, sondern an diesen hoch erhitzbaren, festen Stoffen,
die bei sehr kleiner Oberfläche imstande sind, beträchtliche Leistungen auszustrahlen.
Von dieser Wärmemenge wird dem . Polmetall durch Strahlung oder Wärmeleitung ein
so großer Anteil zugeführt, wie er zur Erhitzung auf die Arbeitstemperatur erforderlich
ist, also bei Cadmium viel mehr als bei Quecksilber. Diese Wärmemenge kann unter
Umständen je nach Bedarf durch Stromwärme oder durch Zurückführung eines Teiles
der Bogenwärme erhöht werden. Durch diese Mittel ist es möglich, bei beiden Lampenarten
die erwünschten gleichen Leistungen in Brennern zu erzielen, die Polgefäße von etwa,der
gleichen Größe aufweisen, auch ohne Zuhilfenahme von Kühlkörpern, die der Verwendung
eines wirksamen Reflektors beträchtliche Schwierigkeiten in :den Weg setzen. Durch
diesen Umstand ist es möglich ,geworden, Quecksilberbrenner in ihrer geometrischen
Form. den Cadmiumbrennern anzupassen, mithin die wesentlichste Voraussetzung der
vorliegenden Erfindung zu erfüllen.
-
Ein Feinausgleich der thermischen Bedingungen kann auch auf folgendem
Wege erreicht werden: Beide Brenner sind so dimensioniert, daß ihre Betriebstemperatur
im Reflektor etwas kleiner als erwünscht wird. Der Ausgleich wird dann bewirkt durch
Wärmeisolation einzelner Teile des Brenners, insbesondere werden dabei die Teile
wärmeisoliert, die im Betrieb das verdampfbare Metall enthalten.
-
Die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignetste geometrische
Form der Brenner ist die zylindrische Form, da ihre optische Zentrierung einfach
und genau erfolgen kann.
-
Die Auswechslung der Brenner kann auf mehrere Art erfolgen. Entweder
sind die Brenner, die sich nicht im Gebrauch befinden, außerhalb des Reflektors
untergebracht und müssen dann, um rasche Auswechslung kurz nach dem Betriebe, also
in noch heißem Zustande, zu gestatten, Haltevorrichtungen besitzen, .die wärmeisoliert
sind. Die nicht im Betriebe befindlichen Brenner können weiterhin im Reflektor selbst
untergebracht werden. In diesem Falle werden sie zweckentsprechenderweise in einem
Teil .des Reflektors untergebracht, der optisch bei der Entstehung .des Bildes der
im Betrieb befindlichen Lampe nicht mitwirkt. Durch bekannte Vorrichtungen wird
ein automatischer oder halbautomatischer Austausch der Lampen bewirkt.
-
Zweckmäßigerweise wird die Anordnung noch mit Filtern kombiniert.
Durch diese Kombination kann erreicht werden, daß jedes einzelne Gebiet im Ultraviolett
für sich zur Einwirkung gebracht wird.