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Kurzwellen- oder Ultrakurzwellenapparat, insbesondere für therapeutische
Zwecke Die bisher üblichen Dosierungseinric ! htungen bei Kurzwellen- und Ultrakurzwellenapparaten
sind bekannthch in ihrem Aufbau und insbesondere in ihrer Verwendung ziemlich verwickelt.
Erwünscht ist jedoch eine auch von ungeschultem Bedienungspersonal benutzbare einfache
Einrichtung zur Anzeige und damit zur Dosierung der dem zu beliandelnden Olljekt
zugeführten Hochfrequenzleistung.
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Wenn man bei einem Kurzwellen- bzw. Ultrakurzwellenapparat durch
Anwendung bestimmter bekannter Maßnahmen für eine Verringerung der Verluste sorgt
und die Leistungsregelung durch Änderung der primären Speisespannung bei unverändertem
Gitterwiderstand und Heizstrom der Senderöhre erfolgen läßt. kann man es erreichen,
daß das Verhältnis zwischen der dem Behandlungsobjekt zugeführten Leistung und der
von dem Apparat aus dem speisenden Netz aufgenommenen Leistung, d. h. also der Wirkungsgrad
des Apparates, für alle einzustellenden Leistungsverte bei einer bestimmten Behandlungsanordnung
wenigstens annähernd konstant bleibt. Kennt man den Wirkungsgrad, so kann man also
durch einfache Messung der vom Apparat aufgenommenen Leistung, z. B. mittels eines
ithm vorgeschalteten Wattmeters, die an das Behandlungsobjekt abgegebene Hochfrequenzleistung
in Watt bestimmen.
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Diese Art der Messung setzt aber voraus, daß die Behandlungsanordnung
stets die gleiche bleibt.
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Wird diese jedoch geändert, wie es in der Praxis schon im Hinblick
auf die verschiedenen Behandlungsobjekte unvermeidbar ist, so ändert sich der Wirkungsgra.
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Die Erfindung ermöglicht in einfacher Weise die Anwendung dieser
Art der Messung auch bei Änderungen der Behandlungsanordnung. Erfindungsgemäß ist
eine Vorrichtung zur Änderung der Empfindlichkeit des die vom Apparat aufgenommene
Leistung messenden Meßgerätes vorgesehen, die entsprechend der bei einer Änderung
der Behandlungsanordnung erfolgenden Änderung des Wirkungsgrades eingestellt wird.
Die Vorrichtung zur Änderung der Empfindlichkeit des Meßgerätes kann in an sich
bekannter Weise aus einem dem Meßgerät parallel geschalteten Regelwiderstand bestehen,
dessen Regelorgan eine Skala zugeordnet ist, die angibt, wie das Reglorgan bei den
v(rschiedenen Werten des Wirkungsgrades eingestellt werden muß. Die Eichung der
NTorrichtung kann in folgender Weise vor sich gehen: Man mißt kalorimetrisch oder
photometrisch die bei verschiedellen Behandlungsanordnungen einem Ersatzbehandlungsobjekt
(Meßphantom) zugeführten Hochfrequenzleistungen und gleichzeitig die dabei vom Apparat
aufgenommenen Leistungen; daraus errechnet man sich die sich bei den verschiedenen
P>ehandlungsanordnungen ergebenden Werte des Wirkungsgrades. Man weiß nunmehr,
wie man die Vorrichtung zur Änderung der Empfindlichkeit des Nfeßgerätes bei den
verschiedenen Behandlungsanordnungen einstellen muß, damit man an dem Meßgerät die
an das Behandlungsobjekt abgegebene Leistung in Watt ablesen kann. Man könnte also
an den verschiedenen Einstellpunkten des Regelorgans Hinweise auf die zugehörige
Behandlungsanordnung in Gestalt einer Skala machen, so daß das Bedienungspersonal
im Betrieb lediglich das Regelorgan an Hand dieser Skala entsprechend der jeweils
benutzten Behandlungsanordnung einzustellen brauchte. Diese Art der Einstellung
wäre aber ziemlich grob und ungenau, da man alle von den vielen Änderungsmöglichkeiten
der Behandlungsanordnung in einer solchen Skala nicht herücksichtigen kann. Vorteilhafter
ist es, bei der Eichung zunächst die vom Apparat aufgenommene Leistung ohne Einschaltung
des Ersatibehandlungsol>jektes in die verschiedenen Behandlungsanordzungen durch
Regelung der Primärspeisespannung immer auf einen bestimmten Wert. z. B. ioo Watt,
einzustellen und dann die Zunahme der Leistung bei eingeschaltetem Ersatzbehandlungsobjekt
bei den verschiedenen Behandlungsanordnungen auf z. B. 150 bzw. 160 Watt usxv. zu
ermitteln. Diese Leistungswerte schreibt man dann in Form einer Skala neben die
betreffen, den Einstellpunkte des Regelorgans, die man mittels der gleichzeitig
vorgenommenen kalorimetrischen oder photomet rischer Wirkungsgradbestimmung in der
oben geschilderten Art und Weise gefunden hat. Im Betrieb braucht dann das Bedienungspersonal
lediglich bei lginn jeder Behandlung die Leistung ohne eingeschaltetes Behandlungsobjekt
auf den bei der Eichung benutzten Wert, also in dem Beispiel auf 100 Watt. einzustellen
und bei Einschaltung des Behandlungsobjektes die Zunahme der Leistung ablesen. Ergibt
sich eine Leistung von beispielsweise « Watt, so wird das Regelorgan auf 150 eingestellt
und damit die Empfindlichkeit des Meßgerätes entsprechend geändert. Steigt die Leistung
bei Einschaltung des Behandlungsobjektes von 100 auf I60 Watt, so muß das Regelorgan
des Empfindlichkeitsreglers auf 160 eingestellt werden. An dem Meßgerät kann dann
während der Behandlung bei jeder beliebigen Leistungseinstellung die dem Behandlungsobjekt
zugeführte Hochfrequenzleistung in Watt abgelesen werden.
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In der Abbildung ist als Ausführungsbeispiel das Prinzipschaltbild
eines Kurzwellentherapieapparates gemäß der Erfindung dargestellt. An das Netz 11
ist über einen Schalter 12 ein Transformator I3 angeschlossen. dessen primäre Windungszahl
mittels des Schiehers 14 regelbar ist. Die Sekundärwicklung des Transformators 13
liefert die Anodenspannung für die Senderöhre 15. Mit I6 ist ein Heiztransformator
bezeichnet der die Glühkathode der Generatorröhre 15 speist. An die beiden Abnahme'klemmen
17. 1 18 des Kurzwellenerzeugers werden die Behandlungselektroden, beispielsweise,
wie in der -Nl>bildung dargestellt, eine Spulenfeldelektrode I9 angeschlossen.
Die Leistungsregelung erfolgt durch Verstellen des Schiebers 14, d.k. also durch
Regelung der primären Speisespannung des Kurzwellenerzeugers.
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In dem Anodenkreis der Röhre 15 liegt ein Meßgerät 20, welches die
von dem Kurzwellenapparat aufgenommene Leistung mißt; es kann ein Wattmeter sein.
Da mian die geringen Abweichungen in der Phasenverschiebung vernachlässigen kann,
kann man als Meßgerät statt eines Wattmeters auch einen quadratisch anzeigenden
Strommesser verwenden, der in Watt geeicht ist. Parallel zu dem Meßgerät 20 ist
ein regelbarer Widerstand 21 geschaltet, dessen Regelorgan mit 22 hezeichnet ist.
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Das Regelorgan 22 ist längs einer in der Abbildung nicht dargestellten
Skala verschiebbar. Der ganze Kurzwellenapparat ist in einem als Abschinmung dienenden
geerdeten Gehäuse 23 untergel) raciht. Die Behandlungselektrode 19 ist zum Schutz
des Patienten mit einer geeigneten Isollation versehen.
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Die Eichung des Apparates findet in folgender Weise statt: Durch
entsprechende Verstellung des Schiebers 14 wird die vom Apparat aufgenommene Leistung
ohne eingeschaltetes Benandlung sobjekt auf einen bestimmten Wert, beispielsweise
100 Watt, an Hand des Meßgerätes 20 eingestellt, wobei der Regelwiderstand 21 dem
Meßgerät noch nicht parallel geschaltet ist. Dann wird bei der gewählten Behandlungsanordnung
ein Ersatzl>ehandlungsobjekt eingeschaltet und die nunmehr bei eingeschaltetem
Ersatzbehandlungsobjekt vom Apparat aufgenommene Leistung an dem Meßgerät 20, beispielsweise
in Höhe von 1 50 Watt, abgelesen.
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Gleichzeitig wird durch kalorimetrische oder plhotometrische Messung
die dem Ersatz>ehandlungsobjekt zugeführte Hochfrequenzleistung, beispielsweise
zu 30 Watt, ermittelt. Das Verhältnis zwischen der dem Ersatzhehandlungsobjekt zugeführten
Leistung und der von dem Apparat aus dem Netz aufgenommenen Leistung. d. h. also
der
Wirkungsgrad, beträgt also in dem gewählten Beispiel 200/0.
Damit man bei dem späteren Betrieb des Apparates an dem Meßgerät 20 die dem Behandlungsobjekt
zugeführte Leistung ablesen kann, muß also bei dieser Behandlungsanordnung der Regelwiderstand
21 entsprechend dem ermittelten Wirkungsgrad von 20% so eingestellt werden, daß
die Empfindlichkeit des meßgerätes 20% beträgt.
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Auf der dem Regelorgan 22 zugeordneten Skala wird dieser einem Wirkungsgrad
von 20% entsprechende Einstellpunkt mit 150 bezeichnet. Anschließend werden die
gleichen Niessungen für verschiedene andere Behandlungsanor dnungen durch geführt
und auf der Skala die entsprechenden Werte eingetragen.
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Das Bedienungspersonal hat dann bei Benutzung des Apparates folgendermaßen
zu verfahren: Zunächst wird vor jeder Behandlung nach Einstellung der gewünschten
Behandlungsanordnung ohne Einschaltung des Behandlungsobjektes durch Verstellen
des Schiebers 14 die Leistung auf den bei der Eichung benutzten \\'ert von 100 Watt
an Hand des Meßgerätes 20 eingestellt, wobei der Regelwiderstand 21 ausgeschaltet
ist. Dann wird das Behandlungsobjekt eingeschaltet und die nunmehr bei eingeschaltetem
Behandlungsobjekt aufgenommene Leistung am Meßgerät 20 abgelesen. Ergibt diese Messung
beispielsweise einen Wert von I50 Watt, so wird das Regelorgan 22 auf den mit 150
bezeichneten Teilstrich der Skala eingestellt, so daß an ihm nunmehr die vom Behandlungsobjekt
aufgenommene Leistung in Watt abgelesen werden kann.
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Diese Art der Dosierung setzt voraus. daß der Wirkungsgrad des Apparates
bei einer bestimmten Behandlungsanordnung für alle einzustellenden Leistungswerte
wenigstens annähernd konstant bleibt. Die Maßnahmen, die man bei dem Aufbau des
Kurzwellenapparates treffen muß, um diese Bedingungen zu erfüllen, sind an sich
bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
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Das Meßgerät 20 kann auch statt im Anodenkreis der Generatorröhre
15 in die eine der Zuleitungen der Primärwicklung des Transformators 13 beschaltet
werden. Man könnte das Meßgerät 20 auch in dem Hochfrequenzkreis des Kurzwellenapparates
anordnen; jedoch ist diese Art der Leistungsmessung wegen der damit verbundenen
Aleßschwierigkeiten und der großen Empfindlichkeit gegen fremde Beeinflussung nicht
zu empfehlen.
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ISesonders vorteilhaft ist die geschilderte Art der Dosierung bei
Kurzwellentherapieapparaten mit fester Kopplung (Spulenfeldapparaten), da bei diesen
Apparaten kein Abstimmen des Patientenkreises auf den Generatorkreis durch besondere
Abstimmglieder erfolgt. Für diese Apparate gab es bisher keine geeigneten Dosierungseinrichtungen.
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Denn die lekannten, auf dein Prinzip der Resonanzspannungs- bzw. Resonanzstrommessung
beruhenden Dosierungsverfahren sind für Kurzwellentherap ieal)parate mit fester
Kopplung nicht geeignet, weil hier die Verflachung der Resonanzkurve bzw. die durch
sogenannte Zieherscheinungen bedingte doppelwelligkeit keine klaren Resonanzverhältnisse
ergibt.