DEP0006486DA

DEP0006486DA - Device for introducing electromagnetic or acoustic waves into a living body

Info

Publication number: DEP0006486DA
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. phil. Braunschweig Kühnhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-12-28

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die die Möglichkeit bietet, elektromagnetische oder akustische Wellen in einen lebenden Körper einzuführen, und zwar derart, dass eine Reflexion der Welle, wie sie normalerweise stets an der Grenzschicht zweier Medien mit verschiedenen physikalischen Faktoren auftritt, praktisch ausgeschlossen sind.The subject of the invention is a device which offers the possibility of introducing electromagnetic or acoustic waves into a living body in such a way that a reflection of the wave, which normally always occurs at the boundary layer of two media with different physical factors, is practically excluded .

Die genannte Vorrichtung besteht nach der Erfindung aus einer solchen Transformationsschicht, dass sie dem lebenden Körper anliegt und die voneinander abweichenden für die Wellenausbreitung maßgebenden physikalischen Faktoren zwischen dem Körper und dem Ausgangsmedium einander anpassend überbrückt.According to the invention, said device consists of such a transformation layer that it lies against the living body and bridges the differing physical factors between the body and the starting medium that are decisive for wave propagation.

Zum Einführen von elektromagnetischen Wellen in einen lebenden Körper wird zweckmäßig eine Tranformationsschicht verwendet, die im Querschnitt so ausgebildet ist, dass sich ihre elektrischen Werte, z.B. ihre Dielektrizitätskonstante, in der Welleneinfallsrichtung von einem etwa jedem des Ausgangsmediums, z.B. der Luft, entsprechenden Wert bis zu einem dem zu beeinflussenden Körper entsprechenden Wert mit hinreichender Genauigkeit ändert.In order to introduce electromagnetic waves into a living body, it is expedient to use a transformation layer whose cross-section is designed in such a way that its electrical values, e.g. its dielectric constant, vary in the direction of incidence of the wave from a value corresponding to approximately each of the output medium, e.g. air, up to a value corresponding to the body to be influenced changes with sufficient accuracy.

Beispielsweise kann man eine Transformationsschicht verwenden, deren elektrische Werte, z.B. deren Dielektrizi- tätskonstante, jenen des zu beeinflussenden Körpers entspricht und deren Einstrahlfläche dicht nebeneinander liegende, sich entgegen der Strahlrichtung verjüngende Elemente, wie Spitzen, Pyramiden, Zähne o.dgl., trägt.For example, you can use a transformation layer whose electrical values, e.g. their dielectric constant, corresponds to that of the body to be influenced and whose irradiation surface carries elements such as points, pyramids, teeth or the like that are located close to one another and taper against the direction of the beam.

Ebenso kann man eine Transformationsschicht verwenden, deren elektrische Werte, z.B. deren Elektrizitätskonstante, wiederum jenen des zu beeinflussenden Körpers entsprechen, deren Porosität jedoch in der Welleneinfallsrichtung so abgestuft ist, dass der Durchschnittswert z.B. ihrer Dielektrizitätskonstanten an ihrer Welleneinfallsfläche jenem der Dielektrizitätskonstanten des Ausgangsmediums angepasst ist.A transformation layer can also be used whose electrical values, e.g. its electricity constant, in turn correspond to those of the body to be influenced, but whose porosity is graded in the direction of incidence of the wave so that the average value, e.g. of its dielectric constant on its wave incidence surface, is matched to that of the dielectric constant of the output medium.

Schließlich kann man die Transformationsschicht aber auch aus mehreren Einzelschichten zweier in ihrer Aufeinanderfolge miteinander abwechselnder Stoffe zusammensetzen, deren elektrische Werte, z.B. deren Elektrizitätskonstante, jenen je eines der einander angepassten Medien entsprechen, wobei die Stärke der Schichten des einen Stoffs in der Welleneinfallsrichtung zu- und die des anderen Stoffs in der entgegengesetzten Richtung abnimmt.Finally, the transformation layer can also be composed of several individual layers of two substances which alternate in their sequence and whose electrical values, e.g. their electricity constant, correspond to those of one of the media that are matched to one another, the thickness of the layers of one substance increasing and decreasing in the direction of incidence of the waves that of the other fabric decreases in the opposite direction.

Sollen in einem lebenden Körper akustische Wellen eingeführt werden, so kommt nach der Erfindung eine Transformationsschicht zur Anwendung, die eine Anpassung der aus Fortpflanzungsgeschwindigkeit und Dichte resultierenden Schallhärten zwischen den einander anzugleichenden Medien bewirkt.If acoustic waves are to be introduced into a living body, a transformation layer is used according to the invention, which effects an adaptation of the sound hardness resulting from the speed of propagation and density between the media to be adjusted to one another.

In jedem Fall ist es zweckmäßig, die Veränderung des die Anpassung zwischen den beiden Medien bedingenden FaktorsIn any case, it is useful to change the factor that determines the adjustment between the two media

(<Nicht lesbar>) über den Querschnitt der Transformationsschicht exponentiell zu wählen.(<Illegible>) to be selected exponentially over the cross-section of the transformation layer.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dabei ist jeweils als Vertreter der elektrischen Faktoren die Dielektrizitätskonstante gewählt.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The dielectric constant is chosen as a representative of the electrical factors.

Figur 1 zeigt eine Transformationsschicht, die im Querschnitt sägezahnförmig ausgebildet ist, während sie nach der in Figur 2 schaubildlich und in Figur 3 in Draufsicht dargestellten anderen Ausführungsform auf ihrer Welleneinfallsfläche eine große Anzahl dicht nebeneinander liegender pyramidenförmiger Ansätze aufweist. Gemäß Figur 4 besteht eine Transformationsschicht aus einem Stoff, dessen Porosität kontinuierlich abnimmt.FIG. 1 shows a transformation layer which is sawtooth-shaped in cross section, while according to the other embodiment shown diagrammatically in FIG. 2 and in plan view in FIG. 3, it has a large number of closely spaced pyramidal projections on its wave incidence surface. According to FIG. 4, a transformation layer consists of a substance whose porosity continuously decreases.

Der Stoff dieser drei Arten von Transformationsschichten hat eine Dielektrizitätskonstante, deren Wert jenem des zu beeinflussenden Körpers mit hinreichender Genauigkeit entspricht. Infolge des sich nach einer Richtung hin verringernden Massequerschnitts jeder dieser Transformationsschichten nimmt jedoch der Durchschnittswert ihrer Dielektrizitätskonstanten fortlaufend ab und erreicht an der dem Ausgangsmedium entgegenzurichtenden Oberfläche, die durch die eigenartige Querschnittsform oder durch die Porosität verringert ist, praktisch den Wert, der jedem des Ausgangsmediums entspricht.The material of these three types of transformation layers has a dielectric constant, the value of which corresponds to that of the body to be influenced with sufficient accuracy. As a result of the mass cross-section of each of these transformation layers decreasing in one direction, however, the average value of their dielectric constants decreases continuously and reaches practically the value which corresponds to each of the starting medium on the surface to be directed towards the starting medium, which is reduced by the peculiar cross-sectional shape or by the porosity .

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der neuen Transformationsschicht dargestellt. Sie ist aus mehreren Einzelschichten zweier in ihrer Aufeinanderfolge miteinander ab- wechselnder Stoffe zusammengestzt, deren Dielektrizitätskonstanten je einer der einander anzupassenden Medien entsprechen. Die Stärken der Schichten des einen Stoffs nehmen dabei in der Welleneinfallsrichtung zu, während die Schichtstärken des anderen Stoffs in der entgegengesetzten Richtung abnehmen.Another embodiment of the new transformation layer is shown in FIG. It is made up of several individual layers of two consecutive composed of changing substances, the dielectric constant of which corresponds to one of the media to be matched to one another. The thicknesses of the layers of one material increase in the direction of incidence of the wave, while the layer thicknesses of the other material decrease in the opposite direction.

Bei den dargestellten Beispielen ist eine Bemessung des Querschnitts,bzw. der Porosität der einzelnen Schichten, über den Gesamtquerschnitt der Transformationsschicht so gewählt, dass sich über diesen der Wert der Dielektrizitätskonstanten exponentiell verändert. Grundsätzlich ist dies für das in Figur 5 dargestellte Beispiel schematisch im Diagramm Figur 6 gezeigt. Aus ihm ist zu ersehen, dass die Dielektrizitätskonstante des einen Stoffs exponentiell in umgekehrter Weise über den Querschnitt der Transformationsschicht verläuft wie jene des anderen Stoffs.In the examples shown, a dimensioning of the cross-section or the porosity of the individual layers, selected over the total cross-section of the transformation layer in such a way that the value of the dielectric constant changes exponentially over this. In principle, this is shown schematically in the diagram in FIG. 6 for the example shown in FIG. It can be seen from this that the dielectric constant of one substance runs exponentially over the cross-section of the transformation layer in the opposite way to that of the other substance.

Alle diese Transformationsschichten, die gemäß den Figuren 7, 8 und 9 in Form, beispielsweise von Binden, Deckplatten, Kleidungsstücken o.dgl. ausgebildet sein können, nehmen eine einfallende hochfrequente Welle auf, um sie praktisch reflektionsfrei in einen damit abgedeckten Körperteil überzuführen.All these transformation layers, which according to Figures 7, 8 and 9 in the form of, for example, bandages, cover plates, items of clothing or the like. can be designed, pick up an incident high-frequency wave in order to transfer it practically without reflection into a part of the body covered by it.

Claims

1. Device for introducing electromagnetic or acoustic waves into a living body, characterized by a transformation layer such that it lies against the body and bridges the differing physical factors between the body and the source medium that are decisive for wave propagation.

2. Device for introducing electromagnetic waves according to claim 1, characterized in that the transformation layer is designed in cross section so that its electrical values, e.g. Changes values with sufficient accuracy up to a value corresponding to the body to be influenced.

3. Device according to claim 2, characterized in that the electrical values, for example the dielectric constant, of the transformation layer correspond to that of the body to be influenced, and that the transformation layer on its irradiation surface is closely adjacent elements, tapering against the direction of the beam, such as peaks, pyramids , Teeth or the like. wearing.

4. Device according to claim 2, characterized in that the electrical values, e.g. the dielectric constant, of the transformation layer correspond to that of the body to be influenced, and that the porosity of the transformation mation layer is continuously graded in the direction of wave incidence so that the average value, e.g. of its dielectric constant at its wave incidence surface, is matched to that of the dielectric constant of the output medium.

5. The device according to claim 1, characterized in that the transformation layer is composed of several individual layers of two alternating substances in their sequence, whose electrical values, e.g. their dielectric constants, correspond to those of one of the media to be matched, the thickness of the layers of one Fabric in the direction of incidence of the wave and that of the other fabric decreases in the opposite direction.

6. Device for introducing acoustic waves according to claim 1, characterized by a transformation layer which effects an adaptation of the sound hardnesses resulting from the propagation speed and density between the media to be compensated.

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that the change in the factor causing the adaptation between the two media (<not readable>) runs exponentially over the cross section of the transformation layer.