DK147728B - Apparat til ultraviolet bestraaling - Google Patents

Description

t47728

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til ultraviolet bestråling af den i krav l's indledning angivne art.

Apparater til UV-bestråling af personer kendes i form af såkaldte højfjeldsole, der kun bestråler en del af legemet, især ansigt og overkrop, og såkaldte solarier, der kan bestråle hele legemet. Den person, der skal bestråles, må befinde sig i en afstand fra stråleudgangsåbningen, der ved højfjeldsole - som normalt er bordapparater - er mellem 60-I00 cm og ved solarier - som normalt er fast ophængt over et leje - er mellem 12o-2oo cm. Højfjeldsole er sædvanligvis forsynet med kun en kviksølvhøjtrykslampe som UV-strålekilde, medens solarier eksempelvis kan være forsynet med tre sådanne lamper, hvorved lampen ved højfjeldsole har en ydelse på loo-15o W, medens lamperne ved hjemmesolarier har en ydelse på 15o-25o W og ved større solarier 35o-5oo W.

UV-bestrålingsapparater benyttes ofte alene til opnåelse af solbruning. Længe før den ønskede solbruning indtræder, opstår imidlertid en række andre, uheldige biologiske virkninger, først og fremmest solskoldning med deraf følgende skældannelse og forhor-ning af huden. Da den bestrålingsdosis, der fremkalder forbrænding, opnås allerede i løbet af ganske få minutter afhængigt af den på hudoverfladen herskende strålingstæthed, medens den eftertragtede solbruning ikke sker så hurtigt, må bestrålingen gentages flere gange, hvorved bestrålingstiden ved hver gentagelse forøges. Heller ikke på denne måde kan en kraftig bruning, svarende til den i sol opnåelige, imidlertid fremkaldes.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at anvise en sådan udformning af et apparat ifølge hovedkravets indledning, at en dyb solbruning kan opnås ved et mindre antal, fortrinsvis endog kun en enkelt bestråling.

Dette opnås ved den i krav 1 anviste udformning. En hurtig bruning opnås ved, at den bestrålede person kan opholde sig i et (flade-)stort, meget ensartet belyst felt med stor UVA-stråletæthed.

Den største UVA-stråletæthed findes nær UV-strålekilden.

Dennes umiddelbare nærhed kunne ikke tidligere udnyttes, fordi varmestrålingen og/eller den tilbageværende UVB- og UVC-stråling var for stor. Le anvendte Hg-lavtryksbrændere sikrer - i modsætning til højtryksbrændere - at der i praksis ingen varmeudstråling forekom- 2 147728 mer. Ved anvendelse af filtre undgås UVB- og WCLstråling. Som følge af dette kan en person opholde sig i umiddelbar nærhed af strålekilden og derved udnytte den store UVA-stråletæthed.

Por trods ringe afstand mellem den bestrålede person og strålekilden at opnå en ensartet bestråling over en stor flade, er UV-strålekilderne ikke blot stavformede og parallelle, men også anbragt med ringe indbyrdes afstand. Man undgår herved bruning i "zebramønster". Por en given flade forekommer også et forholdsvis stort antal Hg-lavtryksbrændere, hvilket yderligere forøger stråletætheden.

Endnu en fordel skyldes, at maksimum for den spektrale energifordeling på grund af UVB- og UVC-filtrene kan forskydes mod den nedre grænse for UVA-området, således at der allerede ved bølgelængder nær denne grænse kan opnås stor stråletæthed, især derved i UVA-området en endnu højere stråletæthed end tidligere . opnåeligt.

Brænderne omgives af en rendeformet reflektor på mindst l8o°.

Dette betyder, at reflektorens sidevægge står mere eller mindre frem foran brænderen og, da brænderne er placeret tæt, har en ringe afstand til brænderen. Dette indebærer, at UVA-strålingen i det væsentlige afgives vinkelret på stråleafgangsåbningens plan. Reflektorerne sørger altså ikke kun - som sædvanligt - for, at den fra brænderens bagside afgivne stråling i hvert fald delvist nyttiggøres, men bevirker først og fremmest, at det ensartede felt med stor stråletæthed , som forekommer i en defineret lille afstand, også forekommer ved en vis overskridelse af denne afstand. Dette er eksempelvis vigtigt, når en person står foran et apparat med lodret afgangsåbning. Det er herved vanskeligt at holde den optimale lille afstand. Endvidere udsættes alle dele af kroppen, selv om de ikke ligger i samme plan og dermed samme afstand fra strålekilden, for stort set samme UVA-stråletæthed.

Ved det anviste apparat kan endog opnås en så dyb bruning, som ellers kun opnås ved doseret solbadning, men ikke med kendte apparater, som hurtigt medfører solskoldning. Årsagen hertil er den forholdsvis lille UVB-andel.

Da det ved det anviste apparat sævanligvis er nok med en enkelt bestråling for at opnå en stabil bruning, er behandlingen 3 147728 væsentligt forenklet. Brugeren Behøver ikke at frygte for solskoldning og skal ikke bruge tid på flere behandlinger. Dette gør også apparatet særligt egnet til opstilling på offentlige steder, såsom i svømmehaller, fritidscentre og lignende, hvor publikum lettere beslutter sig for en enkelt bestråling end for flere behandlinger, der skal fordeles over flere dage.

Opfindelsen sammensættes groft sagt af fire bestanddele: a) Hovedkravets indledning, der eksempelvis refererer til DE-GM 18 04 014, b) anvendelse af stavformede Hg-lavtryksbrændere, som afgiver UVA-stråling. Sådanne brændere er i sig selv kendt, c) de nævnte stavformede strålegivere skal anvendes i stort antal og placeres tæt ved hinanden, og d) der benyttes rendeformede reflektorer, som omgiver den tilhørende brænder over en aksevinkel på mindst l8o°(reflektoren i sig selv kendt fra DE-OS 17 64 608.)

Selv om det fra bl.a. DE-GM 18 04 104 er kendt at anvende filtre for UVB- og UVC-strålingen, er det ikke muligt at opnå nærbestråling, fordi strålekilden afgiver en (for) kraftig varme.

Dette problem løses ved anvendelse af Hg-lavtryksbrændere.

At anbringe sådanne brændere parallelt med hinanden i ringe afstand er ikke nærliggende. DE-OS 17 64 608 omtaler flere strålekilder, men der er ikke tale om Hg-lavtryksbrændere, og de har ikke lille indbyrdes afstand.

Det er heller ikke nærliggende, trods den ringe afstand mellem stavformede brændere, at anvende flere reflektorer og lade disses sidevægge strække sig ind mellem brænderne. Reflektorer som angivet i ansøgningens krav 1 er hidtil kun anvendt i forbindelse med en enkelt brænder, eller når flere brændere har meget stor indbyrdes afstand, som vist i DE-OS 17 64 608.

Jo større UVA-ydelsen er, desto hurtigere opnås den ønskede bruning. Det er derfor ifølge opfindelsen fordelagtigt, at UVA-ydelsen for hver brænder er mindst 8 W/m stavlængde.

Anvendelsen af lange kviksølvlavtryksbrændere gør det lettere at opnå bestråling af hele kroppen. Der skal herfor benyttes brændere med en længde på mindst 1 m. Det er særlig fordelagtigt at anvende en brænderlængde på l,5o m, fordi den herfor nødvendige 4 147728 tændspænding kan tilvejebringes med simplere og billigere aggregater.

l,5o m lange brændere havde tidligere et forbrug på mere end loo W, nemlig 12o W, men kan nu ved passende dotering fremstilles med forbrug på 80 W.

Strålingsfordelingen og især UVA-ydelsen må ikke ændres under apparatets drift. Da der sædvanligvis opstår en ændring med stigende driftstemperatur har man hidtil anvendt køleventilatorer.

Sådanne ventilatorer er overflødige, når apparatet ifølge opfindelsen udformes som anvist i krav 5.

Ved den i krav 7 anviste udformning opnås, at de til siden udtrædende stråler kastes ind i området med forøget UVA-stråle-tæthed.

Den bageste del af reflektorerne er fordelagtigt udformet som anvist i krav 8. Herved nddnyttes også en væsentlig del af den bagudgående stråling fra brænderne til opnåelse af den ønskede høje UVA-strålingstæthed.

Det er ifølge opfindelsen fordelagtigt at apparatet udformes som anvist i krav 11. Alternativt kan benyttes en filterglasskive, der eksempelvis tillukker apparatets stråleudgangsåbning.

Filteret kan ifølge opfindelsen være anordnet som anvist i krav 12, eksempelvis som en hængslet dør eller låge. Ved kortvarig fjernelse af filteret er det muligt at tilføre kroppen små doser af UVB- og UVC-stråling,som da har gavnlige indvirkninger såsom dannelse af vitamin D. Den kortvarige fjernelse af filteret kan eksempelvis styres automatisk.

Ifølge opfindelsen kan apparatet udformes som anvist i krav 13.

Ved denne udformning kan den person, som skal bestråles,tage opstilling meget tæt på stråleudgangsåbningen, eksempelvis på en afmærket standplads eller foran et i passende afstand placeret rækværk. Herved udnyttes på en meget simpel måde det tæt foran udgangsåbningen eller -åbningerne herskende kraftige UVA-felt.

Ved den i krav 14 anviste udformning opnås, at en person kan bestråles ikke blot forfra men også samtidigt fra siderne.

En anden måde at holde bestrålingsafstanden så lille som muligt på er at udforme apparatet som anvist i krav 15. Herved bliver bestrålingsafstanden i praksis nul. Det er herved særlig fordelagtigt, at lejet udgøres af UVB- og UVC-filteret.

5 147728

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser et vandret snit gennem et bestrålingsapparat ifølge opfindelsen, fig. 2 i større målestoksforhold et snit gennem en kviksølvlavtryksbrænder med tilhørende reflektor, fig. 3 en grafisk repræsentation af sammenhængen mellem hudens følsomhed og strålingens bølgelængde, fig. 4 grafiske repræsentationer af den relative fordeling af strålingsintensitet for forskellige UV-brændere, fig. 5 en anden udførelsesform, hvor apparatet er udformet som et møbel, fig. 6 en udformning med flere bestrålingspladser, fig. 7 et bestrålingsanlæg med fire kabiner, fig. 8 et vandret snit gennem samme, fig. 9 i perspektiv et antal ved siden af hinanden anbragte bestrålingslejer, fig. lo et snit gennem en del af et rum med over et leje ophængt bestrålingsapparat, fig. 11 et tilsvarende anlæg med et yderligere bestrålingsapparat indbygget i lejet, og fig. 12 endnu en udførelsesform i perspektiv.

Det i fig.l viste apparat omfatter et hus 1 med en stråleudgangsåbning 2. I huset er anbragt et antal kviksølvlavtryksbrændere 3, der er placeret indbyrdes parallelt langs en bort fra åbningen 2 hvælvet kurve a. Hver brænder 3 har en længde på 15o cm og et effektforbrug på 12o~65 W. Til hver brænder hører en rendeformet reflektor 4, der i fig.l kun er antydet skematisk. Endvidere kan huset indeholde varmestrålere 5, eksempelvis i form af elektrisk opvarmede giødestave af siliciumcarbid. I huset er også anbragt tændaggregater 6 for brænderne 3 og betjeningsaggregater 7, der her er udstyret med en betjeningsknap 8. Brændernes 3 glaskolber er udformet som filtre, som er i det væsentlige uigennemtrængelige for UVB- og UVC-stråling. Stråleudgangsåbningen 2 er lukket ved hjælp af en afdæksplade 9» På denne måde udgør apparatet et møbellignende arrangement, og det er ydermere forsynet med låger 11, der er hængslet ved enderne af udgangsåbningen 2 og kan klappes ind over denne, når apparatet ikke benyttes.

147728 6

Afstanden b mellem to nabobrændere 3 udgør omkring 7o% af diameteren c af brænderstavene. Middelplanerne 12 for brænderne 3 har derfor langs kurven a en indbyrdes afstand på b + c. Middelplanerne står vinkelret på kurven a og de to yderste brænderes middelplaner 12a og 12b danner en vinkel på mindre end 8o°, her 45 * med hinanden. I afstanden d = lo cm foran stråleudgangsåbningen 2 findes et strålefelt 13 med en bredde e på 7o cm og en til brænderstavenes længde svarende højde på her 15o cm. På grund af dette felts ringe afstand fra brænderne 3, disses antal og placering langs kurven a, samt den valgte ydelse i UVA-området kan man opnå en UVA-strålingsintensitet i feltet 13 på omkring 12 mW/cm . Feltintensiteten aftager mod enderne af åbningen 2 men er dog væsentlig større end 4 mVv'/cm .

Den krumme kurve a kan naturligvis erstattes af en ret eller knækket linie.

Et apparat som vist i fig. 1 er billigt at fremstille og det kan tilsluttes en sædvanlig 10 A stikkontakt.

Fig. 2 viser mere detaljeret en kviksølvlavtryksbrænder 3 med tilhørende reflektor 4. Reflektoren har omtrent parallelle sidevægge 14, der rager langt frem foran den stavformede brænder 3. Herved rettes også til siderne fra brænderen 3 udgående stråler 15a mod feltet 13 foran udgangsåbningen 2. Også reflektorens 4 bageste, lukkede del er symmetrisk udformet, og har en sådan form, at den bagudrettede stråling ledes frem gennem spalterne 16 mellem brænderstaven 3 og sidevæggene 14. Den bageste reflektordel er herfor, på hver side af middelplanet 12, sammensat af en første hvælvet flade 17, hvis krumning (centrum i punktet 17a) er sådan, at stråler fra brænderstaven 3 reflekteres gennem spalten 16 på samme side af middelplanet 12, en overgangsflade 18 med meget lille krumningsradius, og en anden hvælvet plade 19, der strækker sig frem til spaltens 16 snævreste område. Den anden hvælvede flade 19 har en sådan krumning, at den reflektrer stråler fra brænderstaven 3 mod den første hvælvede flade 17 på den anden side. På denne måde kan i det væsentlige alle stråler fra staven 3 udnyttes til frembringelse af den ønskede høje UVA-intensitet i feltet 13.

Fig. 3 viser samnerhæng mellem bølgelængden λ i UV-området 200-400 nm og hudens relative følsomhed Zrel for strålingen. Den fuldt optrukne kurve I viser følsomheden for solbruning eller pigmente- 147728 7 ring og udviser et maksimum ved 340 nm i UVA-området, der strækker sig fra 315-400 nm. Den stiplede kurve II viser følsomheden for forbrænding. Denne kurve strækker sig gennem UVB-området (280-315 nm) og UVB-området (200-280 nm) med et maksimum omkring 297 nm. Ved appa-•ratet ifølge den foreliggende opfindelse tilbageholder et filter i det væsentlige alle stråler i UVB- og UVC-området. En bestrålet person udsættes altså i det væsentlige kun for solbrunende UVA-stråling, men ikke for anden UV-stråling, som kunne medføre forbrænding. Der kan altså gives meget høje stråledoser med det anviste apparat, så- p ledes at tærskelværdien 75-10 Ws/cm for varig pigmentering kan overskrides ved en enkelt, kortvarig behandling.

Fig. 4 viser som funktion af bølgelængden λ forskellige UV-strå-lekilders intensitetsfordeling. Den fuldt optrukne kurve III refererer til en kviksølvlavtryksbrænder, der er doteret til forøget stråling i UVA-området. Den væsentlige del af strålingsudbyttet ligger i UVA-om-rådet. Den punkterede kurve IV refererer til en kviksølvhøjtryksbrænder, der ligeledes er doteret til forøget stråling i UVA-området. Den stiplede kurve V referer til en xenonbrænder. Det fremgår af fig.4, at effektforbruget bedst udnyttes til frembringelse af UVA-stråling med en kviksølvlavtryksbrænder.

Fig.5 viser et hus 1 med stråleudgangsåbning 2 og indeholdende et antal kviksølvlavtryksbrændere 3· Huset er sammenbygget ryg-mod-ryg med et skab eller en reol 56 og hviler på en fod 57»på hvilken det samlede møbel kan drejes. Normalt er møbeldelen 56 synlig, men når bestråling ønskes, drejes møblet l8o°, således at stråleudgangsåbningen 2 vender fremad.

I fig.6 er viste fire enheder af den i fig.l viste art forenet til en såkaldt "solbar", hvor der foran fire stråleudgangsåbninger 2, som er anbragt ved siden af hinanden mellem to gavlvægge 58 er anbragt fire taburetter 61. Disse er fastgjort således til gulvet 6o, at en siddende person befinder sig i korrekt bestrålingsafstand. Over taburetterne kan som vist være placeret et tag 59·

Fig.7 og 8 viser et bestrålingstårn med fire kabiner 63.

Hver kabine er afgrænset af to vinkelret på hinanden stående vægge med hver sin strålekilde 1 og en dør eller et forhæng 64. En i kabinen stående person bestråles samtidigt fra to sider.

8 147728

Ved den i fig.9 viste udførelsesform er en stabil filterplade 9 anvendt som leje for den person, der skal bestråles. En sådan bestrålingsbænk 67 kan have en eller som vist flere ved siden af hinanden placerede bestrålingspladser, og bænken kan være fast eller transportabel.

Pig.lo viser en strålekilde 1 ophængt på en væg over et leje 69. Stråleudgangsåbningen 2 er skrå således, at lejet 69 er bekvemt tilgængeligt fra den frie side.

Ved den i fig.ll viste udførelsesform benyttes et nedre stråleaggregat A som leje for den person, som skal bestråles. Over lejet er ophængt et øvre stråleaggregat B. Det øvre aggregat B er drejeligt om en vandret akse· 73· I den viste brugsstilling er afstanden mellem de to aggregaters stråleudgangsåbninger 4o-6o cm.

Også den i fig.12 viste udførelsesform, der er indbygget i et tøndelignende hus 74» der hviler på fødder 75, benytter et nedre •stråleaggregat A som leje. Øverst i huset er anbragt et øvre stråleaggregat B og i siderne af huset findes yderligere stråleaggregater C. De enkelte stråleaggregater A, B og C består af brændere 3 med tilhørende, af smalle glasstrimler 76 afdækkede reflektorer.

I praksis har bestrålingsafstande på o-3o cm, fortrinsvis lo-2o cm, vist sig gunstige. I bestrålingsfeltet med denne afstand fra stråleudgangsåbningen foreslås en UVA-stråleintensitet på 2 2 mindst 4 mW/cm , eksempelvis 5-3o mW/cm og foretrukket omkring 15 mW/cm^

Claims (18)

1. Apparat til ultraviolet bestråling af en person og med en stråleudgangsåbning, bag hvilken er anbragt en UV-strålekilde (3) med tilhørende reflektor (4) og et filter (9), der i det væsentlige frafiltrerer UVB- og TJVC-stråling, kendetegnet ved, at UV-strålekilden består af 5-20, fortrinsvis 10-12, parallelt og tæt ved hinanden anbragte, stavformede kviksølvlavtryksbrændere (3) med en UVA-ydelse på mindst 5 W/m stavlængde, og at reflektoren (4) for hver stav er rendeformet og omgiver den pågældende stav på mindst 180° på en sådan måde, at der mellem hver reflektorsidevæg og staven findes en spalte (16), gennem hvilken reflekteret stråling kan passere.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at UVA-ydelsen for hver brænder (3) er mindst 8 W/m stavlængde.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver kviksølvlavtryksbrænder (3) har en længde på 1,50 m.

4. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver kviksølvlavtryksbrænder (3) har en længde på 1,80 m.

5. Apparat ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at brænderne (3) indeholder en kemisk tilsætning, eksempelvis amalgam, der holder UVA-ydelsen og det relative spektrum omtrent uafhængig af driftstemperaturen.

6. Apparat ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at afstanden (b) mellem nabobrændere (3) højst er lig med diameteren (c) af den enkelte brænderstav.

7. Apparat ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at reflektorerne (4) har omtrent parallelle sidevægge (14), der strækker sig frem foran den tilhørende brænderstav (3).

8. Apparat ifølge krav 1-7, kendetegnet ved, at den bageste del af reflektorerne (4) har en sådan form, at størstedelen af den fra brænderen (3) bagudrettede stråling rettes mod spalterne (16) mellem brænderen og reflektorsidevæggene (14).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at reflektorernes (4) bageste del er symmetrisk om aggregatets midterplan (12) og herfra udgår med en første hvælvet flade (17), 147728 der har en sådan krumning, at størstedelen af de træffende stråler (15b) rettes mod den på samme side af midterplanet (12) beliggende spalte (16).

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at den første flade (17) via en overgangsflade (18) med meget lille krumningsradius går over i en anden hvælvet flade (19)» der strækker sig frem til spaltens (16) snævreste område, og hvis krumning er sådan, at de træffende stråler (15c) rettes mod den første hvælvede flade (17), der er beliggende på den modsatte side af midterplanet (12).

11. Apparat ifølge krav 1-10, kendetegnet ved, at det UVB- og UVC-stråling frafiltrerende filter udgøres af brænderens (3) glaskappe.

12. Apparat ifølge krav 1-11, kendetegnet ved, at det UVB- og UVC-stråling frafiltrerende filter (47) er anbragt således, at det kan fjernes fra strålebanen.

13. Apparat ifølge krav 1-12, til frembringelse af et til størrelsen af en person svarende felt med høj UVA-strålingsinten-sitet, kendetegnet ved, at stråleudgangsåbningen eller de over hinanden anbragte udgangsåbninger (2) er placeret i et lodret plan.

14. Apparat ifølge krav 1-13, kendetegnet ved, at stråleudgangsåbninger (2) er placeret i to vinkelret på hinanden stående, lodrette planer nær disses skæringslinie.

15. Apparat ifølge krav 1-12, kendetegnet ved, at stråleudgangsåbningen eller de ved siden af hinanden anbragte udgangsåbninger (2) er placeret opadvendt i et vandret eller i det væsentlige vandret plan og afdækket af et eller flere lejer (9) af et i hvert fald for UVA-strålingen gennemtrængeligt materiale.

16. Apparat ifølge krav 15, kendetegnet ved, at lejet (9) er udformet som filter for UVB- og UVC-stråling.

17. Apparat ifølge krav 15 eller 16, kendetegnet ved, at der over hvert leje (9) er placeret en nedadvendt stråleudgangsåbning (2) i et yderligere stråleaggregat (B).

18. Apparat ifølge krav 15-17, kendetegnet ved, at der på mindst den ene side over lejet (6) er placeret et stråleaggregat (C) med en sidevendt s tråleudgangs åbning (39).