JP2022514888A - 実質的に半径方向に放射する拡散体素子を有する導光体を備えた照明システム、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、照明システム（１）、特に医療技術的治療および／または診断システム用の照明システム（１）であって、照明システム（１）は、少なくとも１つのレーザ光源（１０）と、近位端で少なくとも１つのレーザ光源（１０）に接続可能および／または割り当て可能な導光体（３０）とを含み、かつ導光体（３０）の遠位端に、実質的に半径方向の球状の放射特性を有する拡散体素子（４０）を有し、拡散体素子（４０）は、少なくとも１つの拡散体本体（４３）を含み、拡散体本体（４３）は、無機材料、特にガラス、ガラスセラミックス、ガラス様材料、または前述の材料から構成された複合材料と、有利に少なくとも１つの散乱素子（４３．６）とを含み、少なくとも１つの拡散体本体（４３）の表面は、細孔がなく平滑である、照明システム（１）に関する。このような照明システム（１）は、特に光線力学療法（ＰＤＴ）、光免疫療法（ＰＩＴ）、眼科および歯科分野で使用することができる。

Description

本発明は、特に医療技術的治療および／または診断システム用の照明システムであって、少なくとも１つのレーザ光源と、近位端で該少なくとも１つのレーザ光源に接続可能および／または割り当て可能な導光体とを含み、かつ該導光体の遠位端に拡散体素子を含む、照明システムに関する。本発明はさらに、該照明システムの製造方法に関する。

このような照明システムは、医学的分野での使用が増えている。ここで、以下の主な用途に分類することができる。
・腫瘍を治療するための光線力学療法（ＰＤＴ）および／または光免疫療法（ＰＩＴ）、
・静脈瘤を治療するための静脈内レーザ治療（ＥＶＬＴ）、
・レーザ間質温熱療法（ＬＩＴＴ）、ならびに
・他の用途、特に、歯科、眼科および皮膚科分野。

光線力学療法（ＰＤＴ）は、様々な癌疾患における低侵襲治療法である。ＰＤＴとは、光を光活性化可能物質と組み合わせて使用して、腫瘍および他の組織変化（血管新生など）を治療するための方法を意味する。治療の開始時に、光増感剤と呼ばれる光感受性物質が患者の血流に静脈内注射され、これらの物質は癌細胞内または癌細胞上に蓄積する。これらの天然の光物質は腫瘍細胞内に蓄積し、そこで顕著な光感受性を引き起こす。この目的のために、ＰＤＴ治療時に複数のカニューレ（通常は最大８つ）を腫瘍組織に穿刺することができ、これらのカニューレにはそれぞれ拡散体素子を備えた導光体が導入され、その際、拡散体素子は、可能な限り腫瘍組織全体に空間的に分散された状態で配置されなければならない。レーザ光は、通常は可視スペクトル範囲の波長を有し、例えば、５３２ｎｍの波長を有する緑色光または６９０ｎｍの波長を有する赤色光であり、こうしたレーザ光が導光体を介して拡散体素子に入力カップリングされることで、腫瘍組織が内側から可能な限り均一に照らされる。その際に、これらの細胞中に攻撃的な酸素ラジカルが形成され、これが腫瘍細胞を選択的に破壊する。病気の細胞とは対照的に、健康な細胞はこの化学反応の影響を受けない。詳細な作用機序は、特に“Photodynamic Therapy of Cancer”, Cancer Medicine, 2003に記載されている。

光免疫療法（ＰＩＴ）の場合には、光増感剤が抗体に結合されるため、薬剤をより選択的に腫瘍組織に放出することができる。抗体は腫瘍の表面に存在するタンパク質に特異的であるため、腫瘍に特異的に作用する。次に、腫瘍に光が照射され、腫瘍の破壊が引き起こされる。理想的には、抗体に結合した光増感剤は、消化酵素を含むリソソームなど、腫瘍細胞の最も感受性の高い部分に到達する。リソソームが破壊されると、酵素の放出により癌細胞が消化される。これにより、より選択的で集中的な治療効果が得られ、低線量の光増感剤や低線量の光の使用も可能になる。

ここでは、典型的な有効長が１０～５０ｍｍである円筒状拡散体と、前方に向けられた照明錐を生成するスポット拡散体と、半径方向の発光を有するポイントエミッタとに区別される。円筒状拡散体の場合には、動作状態で特に拡散体素子の横方向の放射がその長さ全体にわたって可能な限り均一となることが重要である。これは、軸線方向で、つまり長手軸線方向の近位端から遠位端までのすべての線に沿ったすべての点で、放射強度が均一性要件の範囲内で同じであるだけでなく、半径方向でも、つまり長手軸線に沿ったすべての円周線上のすべての点でも放射強度が均一性要件の範囲内で同じであり、その結果、これらの拡散体はほとんどランベルトエミッタとして機能する。同時に、組織への入熱を可能な限り少なくするために、多くの用途で高い散乱効率も得られることも望ましい。ただし、ある程度の入熱が必要な用途もある。

ポイントエミッタとして形成された拡散体の場合、特に、球状空間全体に光が均一に分配されることが重要である。

既知の例には、酸化チタンナノ粒子の形の散乱粒子が埋め込まれている薄いシリコーン円筒体から構成された拡散体素子がある。独国特許出願公開第１０１２９０２９号明細書には、レーザ放射を用いて生体組織を熱により閉塞させるための可撓性装置が記載されており、該装置は、レーザ放射を案内する導光体を備え、該導光体の遠位端は、レーザ放射を透過する外被チューブで囲まれており、該外被チューブは、ファイバ端を越えて突出し、ファイバ端の手前に位置するその体積はシリコーンマトリックスで満たされており、該シリコーンマトリックスには散乱粒子が埋め込まれており、有利にシリコーン製のプラスチックマトリックスには、有利に二酸化ケイ素製の直径数ｎｍの非散乱粒子が有利に１～１０％の濃度範囲で混入されており、外被チューブの遠位端は、レーザ放射を透過するかまたは透過しない端部材によって塞がれている。

しかし、十分な放射均一性でこれを製造することは、非常に煩雑であり高コストである。散乱粒子の集塊はしばしば放射スポットを生成し、その強度は平均を大幅に上回る。さらに、低いレーザ出力しか適用できない。

拡散体素子を有するこれらの導光体は、通常は１度しか使用されず、各処理後に廃棄される。したがって、製造コストに関して一定のコストプッシュインフレが生じる。したがって、再利用可能な解決策に関しても集中的な熟慮がなされている。そのような解決策は、関連する既知の規格に準拠して処理可能でなければならず、例えば消毒可能および／または滅菌可能でなければならない。この場合、処理方法として、特に強塩基性溶液による洗浄／消毒方法と、１３５℃までの温度および約３バールの典型的な蒸気圧でのオートクレーブによる滅菌とを挙げることができる。通常、このような処理サイクルが数十回ないし数百回想定されている。これにより、耐熱性、耐薬品性、そして耐加水分解性にも大きな要求が課されている。したがって、特にガラスファイバまたは石英ガラスファイバ製の導光体および拡散体のアプローチが適している。

ＥＶＬＴの場合、治療を行う医師は、小さな穿刺箇所を通じて患部の静脈にカテーテルを挿入する。このカテーテルは、静脈レーザのガイドレールとして機能する。次いで、拡散体によりレーザエネルギーを狙いどおりに横方向に放射することにより血管の内壁が強く加熱され、静脈が崩壊して閉鎖される。それによって、静脈血の異常な逆流が阻止される。結果として、静脈が硬化し、退化し、身体により分解可能となる。その際、現在では通常は、いわゆるリングファイアシステムまたはダブルリングファイアシステムが放射素子として使用されている。レーザ光は、比較的鮮明に区切られたリングライトまたはダブルリングライトの形で、静脈周囲の組織に半径方向に照射される。その際、放射素子を有する導光体は、均一な治療のために、多くの場合、手動により治療すべき静脈部分を通って可能な限り一定な速度で引かれ、それにより、確認を怠った場合や滞留時間が非常に長い場合には、ある箇所でさらなる細胞損傷が生じることがあるため、適用が困難となる。

この場合、ＰＤＴ用途で使用されているような円筒状拡散体が有利であろう。ただしＥＶＬＴ治療では、著しくより高いレーザ出力が必要である。例えば、レーザ出力は、一般的には、ＮＩＲ範囲の波長、すなわち約８００ｎｍ～１４８０ｎｍの場合には１０～５０Ｗであり、これは現在、ダイオードレーザ（例えば、８１０ｎｍ、９４０ｎｍまたは１４８０ｎｍ）またはＮｄ：ＹＡＧレーザ（１０６４ｎｍ）により提供される。現在では、ＥＶＬＴ治療については、２μｍほどのより長い波長も確立されている。例えば、Ｔｍ：ＹＡＧレーザ（１．９μｍ）およびＨｏ：ＹＡＧレーザ（２．１μｍ）が使用される。組織の吸収特性ゆえに、これらの波長では、一般的には１０Ｗ未満の、より低いレーザ出力が必要とされる。ただし、この場合すでに、特にレーザ光の供給には石英ガラス製導光体の使用が必要である。

ＬＩＴＴは、局所的な腫瘍破壊に使用される低侵襲の方法である。この場合、画像化制御（例えば、超音波検査／ＭＲＴ）下で腫瘍が穿刺され、１つ（または複数個）のレーザファイバが腫瘍中心に導入され、この腫瘍中心は熱エネルギーにより閉塞される。ここでは特に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（１０６４ｎｍ）および拡散体チップアプリケータが使用される。レーザ出力は、約５～８Ｗである（例えば、“Laserinduzierte Interstitielle Thermotherapie (LITT) bei malignen Tumoren”, BAEKおよびKBV 01/2002参照）。

さらなる拡散体アプローチは、以下の文献から知られており、これらは、体積散乱拡散体と、散乱粒子が施与されたファイバと、レーザ処理により製造された拡散体と、横方向に発光するファイバから形成された拡散体との４つのカテゴリに分類することができる。

体積散乱拡散体は、例えば欧州特許出願公開第３１８４８８５号明細書に記載されている。該文献には、石英ガラス製の光ファイバの端部にある拡散体が記載されており、該拡散体を製造するために、光ファイバのファイバ遠位端に散乱材料を施与し、これを硬化させて拡散体とすることが提供される。散乱材料の施与は、（ａ）アモルファスＳｉＯ_２粒子を含み、かつ少なくとも９０％がＳｉＯ_２からなるＳｉＯ_２粒状体を提供するステップと、（ｂ）外側に開放した空隙を取り囲む空隙壁を有するガラス製の中空体を提供するステップと、（ｃ）この空隙内にＳｉＯ_２粒状体層を形成し、この空隙にファイバ端を導入して、ファイバ端の少なくとも一部をこの層に突出させるステップと、（ｄ）この層を熱圧縮して、少なくとも９０重量％がＳｉＯ_２からなる多孔質焼結材料を形成し、この焼結材料は、少なくとも部分的にガラス外被により囲まれているものとするステップとを含む。このようなアプローチの欠点は、こうした体積散乱アプローチが強度の大幅な指数関数的低下を伴うことである。さらに、多孔質材料は、医療用途におけるその処理可能性の観点から好ましくない。さらに、治療中に体液が散乱多孔質材料に浸透することで、散乱効果が大幅に変化するか、または打ち消されることさえある。

米国特許第６，８１０，１８４号明細書には、ナノポーラス二酸化ケイ素被覆光ファイバを使用して、他のファイバとの融合が可能な一体的に形成された拡散チップを備えたファイバを製造するアプローチが記載されている。開示された拡散体は、その長さに沿って光が拡散する円筒状、球状パターンで外向きに放射する光を伴う球状、または不規則な表面もしくは体積を照らすようにカスタマイズされた形で製造することができる。グレーデッドインデックスおよびステップインデックスの特性も実現することができる。

欧州特許出願公開第２０６２０７７号明細書、米国特許出願公開第２００９／０２０４１１１号明細書および独国特許出願公開第１０２０１５１１９８７５号明細書には、その製造のためにレーザによってファイバ内あるいはファイバ上に構造が導入あるいは施与される拡散体が記載されている。

欧州特許出願公開第２０６２０７７号明細書あるいは国際公開第２００８／０２４３９７号には、特に高出力密度の光エネルギーを少なくとも１つの光ファイバの遠位端で治療部位に出力するための拡散体が記載されており、該拡散体は、少なくとも１つの光ファイバの遠位端の所定の長さのセクションであり、またこの光ファイバの遠位端の所定の長さのセクション内に散乱中心が配置されており、この散乱中心によって、入力光エネルギーの一部が治療部位に半径方向に放射される。ここで、散乱中心は、ファイバコアの所定の長さで、またはファイバコアとクラッドとの間の界面内もしくはその近傍に所定の長さで配置されていることが提供される。散乱中心は、例えばナノクラックやナノボイドといったファイバコアの欠陥であり、コア内、またはコアとクラッドとの間の界面内もしくはその近傍のいずれかで局所的な屈折率差を生じる。散乱中心は、コアまたはコアのクラッドに含まれる散乱粒子であってもよい。例えば、前述のナノクラックやナノボイドの分布および／またはサイズに関して導入が煩雑で制御が困難であることに加えて、これらは、構成部品の破損しやすさにも悪影響を及ぼし得る。さらに、前述のアプローチのいずれにおいても、散乱中心が十分に均一である実施形態においては横方向の発光は指数関数的に低下すること、または分布が不均一であることから、必要な均一性を伴わない横方向の放射が得られることを考慮すべきである。

米国特許出願公開第２００９／０２０４１１１号明細書には、（ｉ）コア、およびコアの少なくとも一部を覆うクラッド層であって、クラッド層がコアよりも低い屈折率を有するものとする、コアおよびクラッド層と、（ｉｉ）非特徴部分、および特徴を有する特徴部分であって、特徴部分は、光を特徴部分から半径方向に放射させて所望の半径方向の光出力パターンを提供する、非特徴部分および特徴部分とを有する光ファイバを備えたレーザ伝送システムが記載されている。ここでは、特徴が、スパイラル構造、ラジアルカット、アキシャルカットおよびそれらの組合せからなる群から選択されることが提供される。

独国特許出願公開第１０２０１５１１９８７５号明細書には、光導波路であって、光導波コアと該光導波路内のある領域とを含む光導波路が記載されており、該光導波路の該領域内には微細修飾が配置されており、該微細修飾の配置は、順序付けられている。微細修飾を光導波路に導入する方法は、（ａ）光導波路をホルダに固定するステップであって、光導波路および／またはホルダは可動に取り付けられているものとするステップと、（ｂ）高エネルギー放射を焦点位置に集束させるステップであって、焦点位置は光導波路の内部に配置可能であり、放射はパルス動作で放射源によって生成され、高エネルギー放射を集束するための集束装置が可動に取り付けられているものとするステップと、（ｃ）光導波路を通る焦点位置を移動させるステップであって、ここで、光導波路の内部の焦点位置の移動は、繰り返し率に基づいて選択されるステップとを含む。

国際公開第２０１７／１０３７９６号には、発光のためのさらなる照明システムが記載されている。ここで、該照明システムは、光学散乱素子に接続された導光体である。

本出願人のさらなる文献であるＰＣＴ／ＥＰ２０１８／０７６４８７には、特に医療技術的治療および／または診断システム用の照明システムが記載されており、該照明システムは、少なくとも１つのレーザ光源と、その近位端で少なくとも１つのレーザ光源に接続可能および／または割り当て可能な導光体とを含み、かつ導光体の遠位端に、長手軸線を有する円筒状拡散体素子を備え、長手軸線は、拡散体素子内に導光体の入力カップリング面に対して垂直に延びており、拡散体素子は、その動作状態で、長手軸線に対して横方向にその有効長さにわたって光を放射する。ここで、拡散体素子は、少なくとも１つの散乱素子を含む少なくとも１つの拡散体本体を備え、有利に、少なくとも１つの散乱素子は、拡散体本体の長手軸線に沿って延在している。このような配置により、動作状態で拡散体長に沿った横方向の放射の均一な強度分布を達成することが可能である。しかし、これには、長手方向に比較的大きな範囲の拡散体本体が必要である。

したがって、本発明の課題は、照明システム用に、特に医療技術的治療および／または診断システム用に、細長い拡散体よりさらにコンパクトであり、かつ実質的にポイントエミッタとして、均一に、理想的には球状に、空間あるいは周囲の組織に放射する拡散体を提供することである。

したがって、多孔性や低いレーザ抵抗性など、冒頭に記載したアプローチの欠点が大幅に低減されたコンパクトな拡散体素子を提供することが有利であろう。ここで、この拡散体素子が高効率で均一に放射することができれば有利であろう。さらに、本発明の課題は、その費用効果の高い製造に適した方法を提供することである。

発明の開示
本発明の課題は、独立請求項の主題によって解決され、有利な実施形態は、それぞれの従属請求項、本明細書のさらなる開示および図面から得ることができる。

よって、第１の態様において、本発明の主題は、照明システム、特に医療技術的治療および／または診断システム用の照明システムであって、照明システムは、少なくとも１つのレーザ光源と、近位端で少なくとも１つのレーザ光源に接続可能および／または割り当て可能な導光体とを含み、かつ導光体の遠位端に、実質的に半径方向の球状の放射特性を有する拡散体素子を有し、拡散体素子は、少なくとも１つの拡散体本体を含み、拡散体本体は、無機材料、特にガラス、ガラスセラミックス、ガラス様材料、または前述の材料から構成された複合材料と、有利に少なくとも１つの散乱素子とを含み、少なくとも１つの拡散体本体の表面は、細孔がなく平滑である、照明システムである。

「細孔がなく平滑」という用語は、拡散体本体の表面品質が、火炎研磨表面品質に相当して非常に高いことを意味すると理解される。拡散体本体のこの火炎研磨表面品質は、例えばガラスまたはガラスセラミックスが材料として選択された場合に、拡散体本体自体の材料および処理によって生じ得る。しかし、少なくとも拡散体本体の無細孔パラメータに関する火炎研磨または同等の表面品質を、ジャケットによって生じさせることもでき、少なくとも１つの拡散体本体は、有利に、少なくとも部分的または領域的にジャケットを含み、該ジャケットは、該拡散体本体を少なくとも部分的もしくは領域的にまたは完全に取り囲み、かつ細孔がなく平滑な表面を形成する。

その結果、拡散体の細孔がなく平滑な表面は実質的に緻密になり、これにより、液体との反応が低減するという利点が生じ、あるいは作用液体による放射挙動への影響が低減する。

好ましくは動作中に散乱を引き起こし得る素子を、以下では散乱素子と呼ぶ。散乱素子は散乱領域を含み、この散乱領域は、体積領域を含むことができ、散乱を生じさせる。散乱自体は、散乱領域内の少なくとも１つの散乱中心によって引き起こされる。散乱中心は、例えば粒子または細孔を含むことができる。ここで、本発明による照明システムの製造に際して特に、熱処理によりこれらの散乱中心の密度およびサイズ分布を所定の様式に調節することで、散乱効果に狙いどおりに影響を与えることが提供される。

照明システムは、レーザ光源を備えることができ、このレーザ光源は、動作状態で、所定のスペクトル範囲の光、すなわち電磁線を放射する。医学的治療、例えばいわゆる光線力学療法（ＰＤＴ用途）のための本発明の特に好ましい実施形態において有利に使用されるレーザは、予め与えられた生化学的に修飾された色素（光増感剤）に適合された、通常は可視範囲の、例えば５３２ｎｍの緑色のスペクトル範囲、または例えば６９０ｎｍの赤色のスペクトル範囲の波長で発光する。

導光体は、有利に、その近位端でコネクタによりレーザ光源に接続されている。ここで、近位端とは、光が入力カップリングされる導光体の端部を指す。導光体は、遠位端に拡散体素子を備える。ここで、特に好ましい実施形態において、導光体および拡散体素子は、それらを健康な組織内に形成された腫瘍組織に直接またはカニューレを介して導入できるように形成されている。ここで、遠位端とは、導光体のもう一方の端部を指し、これは、通常は導光体の近位端から離れて配置され、そこから特に光が放射される。

ここで、レーザ放射は、拡散体素子での光入力カップリングによって拡散体素子に到達することができ、レーザ放射は、拡散体素子内で複数回散乱され、拡散体素子の表面を通じて実質的に半径方向に球状に放射される。

本発明の趣意において、拡散体素子の半径方向の球状の放射特性とは、球状の放射を意味し、これは理想的な場合に均一である。したがって、この趣意での完全な球状放射特性とは、ランベルトエミッタと同等に、ある点から出発して角度に依存せずに均一に形成されており、かつ角度に依存せずに同一の強度を有する放射に相当する。

ここで、放射の所定の角度依存性が与えられるか、または所定の実施形態には望ましい場合もある。つまり、所定の角度で放射が強くなったり弱くなったりする場合があり、したがって、角度に応じて異なる放射強度が存在する。放射の角度依存性を狙いどおりに利用して、例えば散乱中心の濃度が異なるため、または拡散体本体を通る経路長が異なるために生じた放射の不均一性を補償することも可能である。

しかし好ましくは、拡散体素子を取り囲む球体への放射が可能な限り均一であることが重要である。特に、強度ピークは避ける必要がある。冒頭で述べたような光により誘発される生化学反応により、光線力学療法での治療後に、理想的には腫瘍組織が壊死し得る。

通常は、導光体として石英ファイバを使用することができ、コネクタは、通常は、同軸プラグインコネクタ、いわゆるＳＭＡコネクタ、またはＦＣコネクタとして形成されていてよく、ファイバは、コネクタに接着されている。洋白スリーブ付きのコネクタも、耐熱性の点で有利な場合があり、その場合、導光体は、塑性変形によって形状接続により洋白スリーブに導入または圧着されている。

さらに、より大きなレーザ出力の場合には、導光体のファイバ端が円錐プリズムで保護されているコネクタを使用することもできる。これは、ミスアライメントの場合に有利な場合がある。

ほとんどの実施形態において、導光体には、屈折率ｎ_１、および通常は５０～１０００μｍ、好ましくは２００～６００μｍのコア径ＤＣを有するコアを有する石英ガラスが備えられていてよく、かつ屈折率ｎ_２を有するクラッドを含むことができ、ここで、ｎ_１＞ｎ_２が成り立つ。通常、そのようなファイバは、例えばポリアミドまたはポリイミドからなる、バッファと呼ばれる外側のポリマー層をさらに有する。そこで通常得られる開口数ＮＡは、約０．２２である。石英ガラスベースの導光体も知られており、これらは所定のドーパントを使用して最大で０．４の開口数ＮＡをも有する。光入力カップリングは、拡散体本体の接続ゾーンによって形成されている入力カップリング面を介して行われる。

所望の放射特性を得るために、拡散体本体は、有利に所定の幾何学的寸法および関係を有し、これについては、以下でより詳細に説明する。

この目的で、拡散体本体は、実質的に半径方向の球状の放射特性の要件を満たすために、好ましくは、実質的に球状、楕円状、液滴状および／または円筒状の形状を有する。同時に、そのような球状、楕円状または液滴状の形状によって、拡散体本体の非常にコンパクトな構造も非常に有利に可能となる。ここで、本発明には、これらの基本形状の組合せ、すなわち、これらの基本形状から組み合わせられた形状を有する拡散体本体も包含される。さらなる基本形状は、例えば、短い円筒状セクション、または例えば、液滴状もしくは長円状の形状、あるいはドーム状の形状をも含む。本発明者らは、材料および散乱中心に応じてそのような構造の非常に特定の境界条件が保持される場合、拡散体本体が円筒状または細長い形状であっても所望の放射特性が得られることを見出した。これについては、以下でより詳細に説明する。

ここでさらに、拡散体本体が、形状に関してこれらの基本形状から逸脱する表面領域を含むことは排除されない。これは、拡散体本体が導光体に接続されている状況によるものであり、これは、拡散体本体の表面の相応する平坦化された領域によって最も容易に実現することができる。したがって、この平坦化された領域は、平坦状または平面状に形成されていてよいが、ただし、拡散体本体の残りの表面は、それから逸脱する形状を有し、特に、平面状または平坦状には形成されていないと仮定される。

さらに、半径方向の球状の放射特性は、拡散体本体の範囲によって促進され、その際、第１の方向における拡散体本体の最大範囲ＬＤは、この第１の方向に対して垂直な第２の方向における拡散体本体の範囲ＤＤの１０倍以下、好ましくは５倍以下、特に好ましくは２．５倍以下、さらに好ましくは２倍以下、特に好ましくは１．５倍以下である。ここで、該方向の範囲ＤＤとは、光入力カップリングの方向に対して垂直な方向の範囲、すなわち、入力カップリングの領域における導光体の長手方向に対して垂直な範囲を指す。該方向の範囲ＬＤとは、拡散体本体が例えばどちらかといえば長円状または楕円状の形態である場合には、拡散体本体の長手軸線に沿った、すなわち光入力カップリングの方向に対して平行である、あるいは入力カップリングの領域内の導光体の長手方向に対して平行な方向での、拡散体本体の長さを意味する。以下が成り立つ場合に、原則として有利であることが判明した：
ＬＤ≧ＤＤ

特に好ましい実施形態において、第１の方向における拡散体本体の範囲は、この第１の方向に対して垂直な第２の方向における拡散体本体の範囲に等しく、その結果、球状の実施形態が提供される。

一方向における拡散体本体の最大範囲ＬＤは、２００μｍ～１０ｍｍまたはそれを上回る範囲とすることができる。この場合、拡散体本体の有利な長さおよび／または幅は、複数の要因に依存する。例えば、散乱中心の種類および拡散体本体の体積におけるその濃度は、光強度が１／ｅの値または３６．８％に低下する光入力カップリング箇所からの距離を示す散乱長ＬＳに影響を与える。有利なことに、これにより拡散体本体の最大範囲ＬＤが決まり、その際、最大長ＬＤが散乱長の３倍以下である場合に、均一な放射特性にとって有利であることが判明し、したがって、以下が成り立つ：
ＬＤ≦３＊ＬＳ
好ましくは、ＬＤ≦２．５＊ＬＳ、および
特に好ましくは、ＬＤ≦２＊ＬＳ

特に好ましい実施形態において、ＬＤ＝ＬＳである。

散乱長が１０ｍｍである場合、拡散体本体は、有利には、同様に１０ｍｍの長さであり得る。有利な実施形態は、総じて２５０μｍ～４ｍｍ、好ましくは３００μｍ～３ｍｍである。

有利なことに、拡散体本体の幅は、導光体のコア径によって決まる。導光体は、単一ファイバ、例えば、コア径を有するコアとクラッドとを含むモノモードもしくはマルチモードの光ファイバ、またはファイババンドル径を有するファイババンドルを含むことができる。使用される石英ファイバの場合、導光体の外径は、通常は２００μｍ～８００μｍである。

好ましい実施形態において、導光体は、コア径を有するコアとクラッドとを有する単一ファイバを含むことができ、入力カップリング面の領域における拡散体本体の直径は、入力カップリング面の領域における導光体のコア径を上回るか、または少なくともこれに等しい。ここで、同様に好ましくは、導光体のコア径と拡散体本体の直径または幅との比は、≦１．０～０．７、特に好ましくは、≦１．０～０．８である。

さらに好ましい実施形態において、導光体は、ファイババンドル径を有するファイババンドルを含むことができ、入力カップリング面の領域における拡散体本体の直径は、入力カップリング面の領域における導光体のファイババンドル径を上回るか、またはこれに等しい。ここで、同様に好ましくは、導光体のファイババンドル径と拡散体本体の直径または幅との比は、≦１．０～０．７、特に好ましくは、≦１．０～０．８である。

さらなる実施形態において、導光体は、剛性のファイバロッドとして形成されていてよい。ここで、拡散体本体が剛性ガラスファイバロッドの遠位端に接着またはスプライシングされていることを提供することができる。この目的のために、遠位端面の直径が拡散体本体の直径とほぼ等しくになるように、ガラスファイバロッドが遠位端で円錐状に先細になっていることを提供することができる。さらに、剛性ファイバロッドが少なくとも１つの湾曲部を有することを提供することができる。このようにして、歯科分野で例えば粘膜炎を治療するために、剛性のファイバロッドおよび拡散体素子を備えた本発明による照明システムを使用することが特に容易に可能である。ここで、歯科分野で使用されるいわゆる硬化ロッドに対して適合性のあるシステムを提供できることが有利である。そのような硬化ロッドは、例えば、独国特許出願公開第１０２０１３２０８８３８号明細書から知られており、通常は、湾曲して先細状に仕上げられていてよいファイバロッドからなり、このような硬化ロッドを使用して、例えば、青色光により歯科用充填物を硬化させることができる。

本発明による照明のほとんどの用途では、照明システムが動作状態で平均放射強度からのわずかなパーセンテージの偏差での放射が可能となるように拡散体本体の寸法が選択される場合に、有利である。ここで、最適な治療の成功を得るために、移動平均値からの放射強度分布の偏差が±３０％以下、好ましくは±２０％以下である場合に、想定されるほとんどの用途にとって特に有利である。ほとんどの用途では、偏差がより小さく、例えば１５％以下、またはさらには１０％以下であることがさらに適している。放射特性の所定の偏差が望ましい用途は、ここから除外される。

放射特性を決定するために、例えば、拡散体本体の表面上の直線に沿って、複数の点の強度、輝度、ルミナンスまたは明度を測定することができる。その場合、平均放射強度として、直線上で測定されたすべての値の平均値に基づくことができる。

動作状態で、照明システムの平均値、特に移動平均値からの放射強度分布の偏差が±３０％以下、好ましくは±２０％以下であるという記述は、この偏差について移動平均に基づいており、平均化が、直線上で隣り合う複数の点にわたって行われることを意味すると理解される。

導光体と拡散体本体との間の移行領域には、横方向の、すなわち導光体の長手方向に対して垂直な方向での放射を均一化するための好ましいデバイスおよび／または措置が設けられている。例えばこれには、遠位端からの前方に向けられた放射を防止するため、あるいはこうした放射を後方に反射して拡散体本体の散乱プロセスに再び提供し、他方では拡散体本体での散乱光効果および／または光反射を回避するための、導光体の遠位端にある層が含まれる。

これにより、冒頭で述べたような、動作状態で均一に放射する医学的治療用の拡散体素子を、再現性をもって、かつコストも最適化して提供することができる。

散乱素子が埋め込まれている拡散体本体の直径が導光体のコア径またはファイババンドル径以上である場合に、放射強度の均一化を支援することができる。この場合、拡散体本体の直径は、導光体の長手方向に対して垂直な方向の拡散体本体の範囲に該当し、したがって、前述の値ＤＤと一致する。

導光体のコア径あるいはファイババンドル径と拡散体本体の直径との比が≦１．０～０．３、特に好ましくは≦１．０～０．５であることが特に有利であることが判明した。

ここで、この直径よりもコア径あるいはファイババンドル径をごくわずかに小さくすると、入力カップリング箇所、つまり導光体と拡散体本体との移行領域での強度ピークを低減することができる。

対照的に、コア径あるいはファイババンドル径を拡散体本体の直径よりも大幅に小さくする、つまり比を＜０．８とすると、入力カップリング箇所での強度が低下し得るが、これは、特定の要件に対して同様に有利である場合がある。

さらに、比が１～０．９の場合には、例えばスプライシングによって、導光体と拡散体本体との間に特に堅牢な機械的カップリングあるいは接続が得られることが判明した。

他方で、例えば、直径１ｍｍのほぼ球としてとして仕上げられた拡散体本体が、特にスプライシングによって、コア径４００μｍのファイバに接続されている例示的な実施形態も考えられる。ここで、比が１より大幅に小さくなる場合もあり、この例では、比は０．４である。

好ましい実施形態において、拡散体素子は、拡散体本体と導光体の遠位端との間に接続ゾーンを有し、この接続ゾーンは、接着、スプライシングまたは圧着による形状接続および／または材料接続によって製造されており、拡散体本体と導光体のコア径またはファイババンドル径とを接続する。これに関連して、スプライシングという用語は、接続される２つの物体のうちの少なくとも１つ、好ましくは導光体の融着、すなわち熱を適用して軟化させることによる拡散体本体と導光体との堅固な材料接続と、その後の接触とを意味する。それにより、冷却時に堅固な接続を確立することができる。

この目的のために、屈折率を一致させた高透明性接着剤を使用することができる。スプライシングの場合には、導光体と拡散体本体とが、コロナ放電および／またはレーザ、通常はＣＯ_２レーザによって部分的に溶融および融合される。拡散体本体および導光体に使用される材料によっては、それらの熱膨張係数を一致させるために中間媒体を使用する必要がある場合がある。例えばガラス／石英ガラスの融合の場合には、この中間媒体は、ソルダーガラスもしくは転移ガラス、あるいは光学接着剤またはセメントであってよい。

異なっている場合がある熱膨張係数を一致させるために、拡散体本体と導光体の遠位端との間に追加的に接続ゾーン内に中間媒体が設けられている場合に有利である場合がある。例えば、これは転移ガラスまたはソルダーガラスであってよい。他方で、これは透明で永久的に弾性のある接着剤であってもよい。さらに、例えば形状または屈折力の一致によってビーム誘導および／または光ステアリングを変更するために、接続ゾーンに光学素子が配置されていてよく、また接続ゾーンが光学素子として仕上げられていてもよい。

さらに、拡散体本体を保護するためにジャケットを設けることが有利であり、このジャケットは、好ましい実施形態において、拡散体本体を有利に少なくとも部分的もしくは領域的にまたはさらには完全に取り囲み、その際、少なくとも拡散体本体と導光体との間の接続ゾーンも追加的に取り囲まれていることが有利でありうる。これにより、導光体／拡散体本体の接続の機械的耐久性を高めることができる。有利に、導光体はこの領域内にバッファ層を有していないため、このゾーンは、機械的保護のためのいわゆるリコートプロセスを行う必要なく、そのようなジャケットによって保護することができる。

特に有利な実施形態において、拡散体本体は、入力カップリング箇所の方向または領域にも反対方向にも、保護ジャケットで覆われていない非保護表面をもはや有していない。このことは、例えば、使用の結果としての亀裂や引っかき傷などの拡散体本体の表面の外部損傷からの、拡散体本体の表面および／または入力カップリング箇所の追加的な確実な保護を提供するが、これによって放射特性が変化するため、想定される用途にとって非常に不利になる場合がある。これにより、照明システムの寿命を延長させることができる。

さらに特に有利な実施形態において、ジャケットは、少なくとも拡散体本体と導光体との間の接続ゾーンを取り囲み、このようにして接続の外側領域が外部の影響から特に良好に保護されているため、接続の特に高い安定性が保証される。少なくとも拡散体本体と導光体との間の接続ゾーンを保護して取り囲むジャケットは、さらに大きな利点を提供する。導光体にはここにバッファ層を有していないため、この領域は、例えば大気中の水蒸気に起因して、または使用中の液体もしくは湿気との接触により、腐食しやすくなる。したがって、特にこの領域の防湿ジャケットによって、拡散体本体との接触領域内の導光体も腐食から確実に保護され、ひいては同様に照明システムの寿命も延長される。

この場合、ジャケットは、拡散体素子から横方向に放射される光を透過または半透過する層を含むことができ、これは、液体シリコーン、熱可塑性ポリマー、溶融型接着剤、２成分系接着剤もしくはゾルゲルガラス、シュリンクチューブ、または追加的に取り付けられた透明もしくは半透明の取付け素子から構成されており、これらは、拡散体本体、および／または拡散体本体と導光体との間の移行箇所を取り囲む。例えば酸化チタン、酸化アルミニウムまたは炭酸カルシウムの形態の追加の光散乱顔料を含むワニス層もまた有利であることが判明した。これによりさらに、放射の均一化を達成することができる。この層は、例えば浸漬層として、または表面をコーティングすることによって施与されていてよい。

有利に５００℃未満、好ましくは４００℃未満、特に好ましくは３００℃未満の低い加工温度を有する比較的融点の低いガラスを含ませることも考えられる。適切なガラスを選択する際には、選択したガラスの軟化温度あるいは加工温度が、拡散体素子または拡散体本体の軟化温度あるいは加工温度よりも低くなるように留意する必要がある。これにより、低融点ガラスを拡散体本体に施与する際に、例えば散乱中心、ひいては放射特性に関して望ましくない変更が生じ得ないことが保証される。施与される材料の加工温度が、拡散体素子の軟化温度よりも少なくとも５０Ｋ、好ましくは少なくとも１００Ｋ低いことが有利である。ここで考慮すべきことは、拡散体素子は、様々な材料を含むことができ、また、例えば導光体のコアおよび／またはクラッドならびに拡散体本体も同様であるということである。したがって、これらの様々であり得る軟化温度も有利に考慮される。

この場合、ジャケットは、一方では拡散体本体の十分な保護が提供され、他方では拡散体素子全体が予定される用途に対して大きくなりすぎることのないように、所定の最小および最大の厚さを有する。厚く形成されたジャケットは、望ましくない放射減衰をも招き得る。

ワニス層の典型的な層厚は、約１０μｍ～１００μｍであり、多層の層が設けられていてもよい。チューブの典型的な厚さは、約５μｍから始まり、約５００μｍに至る。

好ましくは、拡散体素子は、少なくとも１つの散乱素子を含むか、あるいは散乱素子として形成されており、少なくとも１つの散乱中心を含む。本発明において、半径方向の球状の放射特性は、散乱が生じる散乱領域において、拡散体本体に導入された光の散乱によって生じる。

散乱の原因は散乱中心であり、これらは散乱領域内に埋め込まれている。本発明の趣意において、散乱中心とは、原則的に、形態、材料および／またはサイズに関係なく、光を散乱し得るすべての粒子および／または材料凝集体および／または不均一領域である。散乱中心は、古典的な散乱、特にレイリーおよび／またはミー散乱、ならびに回折および／または反射、ならびにこれらの機序の複数のプロセスによってその散乱効果を発揮することができる。その機能は、入射光を個別にまたはまとめて偏向させることのみである。

光学的に活性な顔料、例えば発光体、すなわち励起によりルミネセンスを示し得る物質も考えられる。例えばこれらは、所定の波長の照射光を別の波長の光に変換し、これを放射し得る所定の燐光体を含むことができる。その燐光を特徴とするこれらの物質に加えて、例えば、蛍光を示す物質を使用することもできる。このような材料は、有機または無機蛍光体としても知られており、これらは、例えばプラスチック（エポキシおよびシリコーン）、ガラス、ガラスセラミックスまたはガラス様物質またはセラミックスなどの不活性材料から構成されるマトリックスに埋め込むことができ、また燐光体を形成するセラミックスコンバータ、いわゆるオプトセラミックスとして知られている。これらを使用して、入射波長のスペクトルと放射波長のスペクトルとが重なった放射を実現することも可能である。

複数の散乱中心は、好ましくは拡散体本体の中心の周囲に、予め定めることができる所定の幾何学的配置で体積内に配置されていてよい。

拡散体本体の体積内の散乱中心の異なる配置および／または濃度が考えられる。

したがって、好ましい実施形態において、散乱中心を規則的な構造で、拡散体本体の体積内に、有利に中心の周囲に均一な濃度で配置することを提供することができ、これにより、体積内で濃度が均一となる。散乱中心の密度は、体積全体にわたって均一な分布を設定することが可能であるが、しかし不均一な分布も設定することが可能であるように、化学的または熱的プロセスによって調節することができる。

さらなる実施形態において、強度に散乱する少なくとも１つの材料、例えば高ドープ白色ガラスを含む複合体が散乱素子として設けられていてもよい。散乱は、狙いどおりに埋め込まれた散乱中心によって局所的に調節することができる。

別の実施形態において、拡散体本体の中心の周囲のコアゾーンが、散乱中心を有しないか、またはコアゾーンの外側の単位体積あたりの散乱中心の個数と比較して大幅に減少した、単位体積あたりの散乱中心の個数を有し、したがって、散乱中心が主にこのコアゾーンの外側に配置されていることを提供することもできる。この場合、コアゾーンは、有利に、中心を取り囲み、かつ一方向における拡散体本体の最大範囲の半分以下の範囲を有する体積に該当する。これによって達成できることは、一般に低いＮＡ（＜０．３、典型的には約０．２）で入力カップリングされる入力カップリング光が、散乱中心ではすぐに散乱されず、球状に同じ強度で均一に放射されることである。

したがって、この実施形態において、拡散体本体の表面近傍の領域内の散乱中心密度は、拡散体本体の中心近傍の領域内の散乱中心密度とは異なり、この場合好ましくは、表面近傍の領域内の散乱中心密度は、中心近傍の領域内の散乱中心密度よりも大きく、特に好ましくは、散乱中心密度の勾配が存在する。ここで、散乱中心密度という用語は、密度、すなわち、単位体積あたりの散乱中心の個数を意味する。

散乱中心には、特に、細孔、粒子、クリスタリット、ポリクリスタリット、多孔質のおよび／もしくは着色されたおよび／もしくは光学的に活性な顔料であって、例えば燐光体および／または着色領域、例えば、着色粒子、着色クリスタリットもしくは着色顔料、もしくはガラスの着色物の形態のもの、もしくは屈折率変動の形での異質物、またはそのような散乱中心の任意の組合せが含まれ、無機材料の異質物は、相分離、偏析および／または粒子介在物、核および／またはクリスタリットを含む。

この場合、上記で例示的に挙げられた散乱中心の組合せもまた、無機材料中に有利に存在することができる。ガラスまたはガラスセラミックスマトリックス溶液の場合に散乱素子を形成することができるガラスまたはガラスセラミックスの異質物は、例えば、相分離、偏析および／または粒子介在物、核および／またはクリスタリットを含む。

拡散体本体の無機材料としてガラスまたはガラスセラミックスが使用される場合には、散乱中心として、好ましくは散乱粒子をガラスまたはガラスセラミックスに埋め込むことができるが、散乱中心を、それらが埋め込まれているガラスまたはガラスセラミックスの不均一領域によって形成することもできる。

ガラスもしくはガラスセラミックスまたはガラスもしくはガラスセラミックスの不均一領域内の散乱粒子をベースとするこのような散乱中心、および基礎となる製造方法は、例えば、本出願人による国際公開第２００９／１００８３４号に記載されており、その内容全体が、本発明の主題の一部を構成する。

散乱中心として散乱粒子が使用される場合には、好ましくは、それらが埋め込まれているガラスまたはガラスセラミックスの融点よりも高い融点を有する散乱粒子が使用される。この場合、散乱粒子は、製造プロセスで少なくともその散乱特性を変化させないため、その選択が容易になり、したがって原料として購入することができる。

好ましくは、散乱粒子は、１０ｎｍ～５０００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ～１２００ｎｍの直径を有する。丸くない散乱粒子の場合、本発明の趣意における直径とは、その最大範囲を意味すると理解される。このことは、他の箇所でのサイズのデータにも該当し、元となる物体が直径を有しない場合には、同様に直径のデータは一方向の最大範囲を意味すると理解する必要がある。上記の寸法の散乱粒子は、例えば、拡散体本体の材料としての白色ガラスと組み合わせるのに適している。

これらの寸法は、他の形態の散乱中心、例えば、細孔、クリスタリットまたは異質物にも適用することができ、その際、相分離または偏析によって生じる異質物は、例えば１０ｎｍ～１０００ｎｍ、または１００ｎｍ～８００ｎｍの範囲のどちらかといえば比較的小さな直径を有することができる。したがって、例えば、ホウケイ酸塩ガラス内の粒子または細孔の有利な寸法は、約２００ｎｍ～７００ｎｍ、または２００ｎｍ～５００ｎｍであると想定される。

散乱粒子は、多数の材料から選択されていてよい。好ましくは、それらは実質的に、ＳｉＯ_２および／またはＢａＯおよび／またはＭｇＯおよび／またはＢＮおよび／またはＡＩＮおよび／またはＳＮおよび／またはＺｒＯ_２および／またはＹ_２Ｏ_３および／またはＡＩ_２Ｏ_３および／またはＴｉＯ_２および／またはＲｕおよび／またはＯｓおよび／またはＲｈおよび／またはＩｒおよび／またはＡｇおよび／またはＡｕおよび／またはＰｄおよび／またはＰｔおよび／またはダイヤモンド状炭素および／またはガラスセラミックス粒子からなる。前述の酸化物および窒化物の金属成分のみと同様に、異なる材料、化合物および／またはそれらの集合体から構成される散乱粒子の混合物、あるいは一緒に溶融および／または焼結された散乱粒子も同様に考えられ、これらは本発明に包含される。

固有パラメータとしての散乱粒子の散乱特性に加えて、散乱領域からの出力カップリング効率も、散乱領域内の散乱粒子の濃度自体に依存する。散乱領域内の散乱中心の濃度を選択することにより、発光をスケーリングすることが可能である。したがって、本発明の一実施形態では、散乱中心が散乱粒子によって形成され、散乱領域内の散乱粒子の濃度が、１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、好ましくは２０ｐｐｍ～１００ｐｐｍであることが提供される。ここで、ｐｐｍ単位での濃度データは、散乱粒子が埋め込まれているそれぞれの無機材料の成分の質量割合に対する散乱粒子の割合を指す。異なるタイプの散乱中心、例えば、細孔、材料内の異質物、またはクリスタリットがガラスセラミックスの場合に存在していても、これらの濃度が有用であることが判明した。

例えばガラスまたはガラスセラミックスの不均一領域が散乱中心として機能する場合には、不均一領域が、好ましくはそれらが埋め込まれているガラスまたはガラスセラミックスの成分の相分離および／または偏析によって形成されるという本発明の代替的な実施形態が生じる。

本発明によれば、上記のように、拡散体本体自体は、無機材料、特にガラス、ガラスセラミックス、石英ガラス、もしくはガラス様材料、または前述の材料から構成された複合材料を含む。しかし、ガラス、多成分ガラス、もしくはガラスセラミックス、またはこれらの材料から構成された複合材料は、これらが放射特性のより容易でより良好な調節を容易にするため、特に好ましく使用される。

ガラスまたはガラスセラミックスは、例えばプラスチックと比較してはるかにより堅牢であり、特により熱安定性が高く、したがってより高いレーザ出力を施与することができるため、拡散体本体の材料として特に適している。

想定される用途については、想定される用途のために選択され、したがって有利に光源から放射される波長範囲の電磁線に対して中立的な挙動を有する材料が、拡散体本体に特に適していると見なすことができる。本発明に関連する電磁線の波長範囲は、約０．４μｍ～約２．２μｍである。光線療法用途について、典型的な範囲は、可視スペクトル、特に６００ｎｍ～７００ｎｍ、特に６９０ｎｍの赤色のスペクトル範囲、または７００ｎｍ～１０００ｎｍのＮＩＲ範囲である。ここで、ＥＶＬＴ用途は、どちらかといえば、８００ｎｍ～２．２μｍ、典型的には９８０ｎｍ～１１００ｎｍの範囲の波長、約１５００ｎｍ、および１．９μｍ～２．２μｍの範囲をターゲットとする。

本発明によれば、第１の実施形態において、固有の着色を伴うかまたは伴わないガラスを拡散体本体に選択し、その際、電磁線の所望の波長が該ガラスに吸収されないことが提供されている。これは、帯白色の印象を生じるために白色顔料を含む白色ガラスであってよい。

特に好ましい実施形態において、拡散体本体は、ケイ酸塩白色ガラスを含む。これは、極端な散乱効果を有する。有利に、これはＡｓ－Ｐｂ含有ケイ酸塩ガラスである。このようなガラスは、鉛（Ｐｂ）およびヒ素（Ａｓ）を含むケイ酸塩ガラスである。散乱素子として不均一領域が存在する場合、これらの不均一領域は、周囲のガラスと比較して、鉛および／またはヒ素の含有量が増加している場合がある。あるいは散乱素子、例えば散乱粒子が埋め込まれており、これらが散乱中心を形成することも当然可能である。

拡散体本体に特に適したガラスは、Ｎａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスである。これは、ガラス中に少なくとも２５重量％の酸化鉛、好ましくは少なくとも３０重量％の酸化鉛を含むことができる。その場合、散乱素子である不均一領域、例えば鉛含有量が高い液滴状の偏析ゾーンは、例えば３８重量％の鉛を有するヒ酸鉛を形成し、さらに、これらの偏析ゾーンは、１００ｎｍ～６００ｎｍの直径を有することができる。Ｎａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスは、３重量％以上の酸化ヒ素を含むことができる。本発明により適切なＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスの可能な組成を、表１に示す。

特に好ましい実施形態において、３０重量％の酸化鉛および３重量％の酸化ヒ素を有するＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスが、白色の印象を有する着色ガラスとして選択される。散乱粒子は導入されず、最初は無色透明である着色ガラスの生成時にこれが偏析することにより、均一に分布している直径５０ｎｍ～５００ｎｍの大きさを有する偏析ゾーンが生じる。これらの偏析ゾーンはヒ酸鉛であり、ベースガラスの屈折率よりもはるかに大きい屈折率を有し、その結果、散乱効果が生じる。その場合、白色で不透明になったこの着色ガラスをさらに処理して、拡散体本体に望ましい形状、つまり、例えば球状の形状とすることができる。

当然のことながら、鉛不含ガラス、あるいは重金属不含または重金属低含有ガラスを含む他のガラスも可能であり、本発明に適している。

鉛不含ケイ酸スズガラスまたはアルカリスズケイ酸塩ガラスの範囲から構成される拡散体本体用のそのようなガラスの例は、以下の成分を含む（酸化物ベースで重量％単位にて示す）：

例えば、鉛不含およびヒ素不含のＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ｃａ－Ｚｎケイ酸塩ガラスを使用することができ、これは環境の観点から有利である場合がある。この場合も、例えば、体積内に球状の細孔を形成することができ、これは、この場合、カルシウムに富む堆積物を表す。ガラス内のこれらの異質物によって、散乱中心が形成される。細孔の達成可能なサイズは、最大５００ｎｍである。これらの偏析ゾーン内のカルシウムに富む堆積物は、ＣａＦ_２からなる。

さらに適切なガラスは、Ｎ－ＢＫ７タイプのガラス、本出願人による光学ボロクラウンガラス、またはホウケイ酸塩ガラスである。

これに関連して、例えば、ミー散乱を誘発するのに適した本発明に非常に適したさらなる材料について言及すべきである。ミー散乱とは、欠陥、例えば異質物が実際の波長とサイズの点で同等である場合、つまり波長の１０％を超える場合に発生する散乱を意味する。

そのような材料の製造および様々な構成は、本出願人による国際公開第２０１４／１６５０４８号または国際公開第１１２０１４００１２９３号独語翻訳文に記載されており、これに関連するその内容全体も同様に、本発明の主題の一部を構成する。

本発明によれば、拡散体本体は、多孔質または相分離ガラスから製造されていてよく、これは、所望の放射方向での散乱が最適化されると同時に、所望の放射方向での散乱光の所望の立体角が得られるように形成されている。

したがって、本発明のさらなる実施形態によれば、例えば従来のホウケイ酸塩ガラス系などの相分離を通過するガラス系；Ｋ_２Ｏ－ＳｉＯ_２、Ｋ_２Ｏ－Ｌｉ_２Ｏ－ＳｉＯ_２、Ｋ_２Ｏ－Ｎａ_２Ｏ－ＳｉＯ_２およびＫ_２Ｏ－ＢａＯ－ＳｉＯ_２系（Kawamoto and Tomozawa, 1981, J. Amer. Ceram. Soc., vol. 64 (5), 289-292）；ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２系（Zdaniewski, 1978, J. Amer. Ceram. Soc., vol. 61 (5-6), pages 199-204）、およびＣｄＦ_２－ＬｉＦ－ＡｌＦ_３－ＰｂＦ_２系（Randall et al., 1988, J. Amer. Ceram. Soc., vol. 71 (12), pages 1134-1141）から形成されている散乱拡散体本体が提供される。

これらは、制御された熱処理により相分離に供することができ、その際、ガラス組成物は２つの相に分離し、かつ選択的に、浸出ステップによってガラス内部に開放多孔性を生成するためのさらなる措置に供することができ、それにより、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍ、好ましくは３００～５００ｎｍ、特に好ましくは３００～４５０ｎｍのオーダーで、かつ約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３、好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^２０～１０^１１ｍｍ^－３の個数密度を有する細孔を有するガラスが得られる。

本発明のさらなる態様によれば、散乱素子を有する拡散体本体であって、この拡散体本体は、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラスを溶融することによって製造されており、応力緩和のために徐冷された後、十分に制御された熱処理による相分離に供され、その際、組成物は、ケイ酸塩に富む相と、ホウ素に富む相とに分離し、かつ選択的に、酸浸出ステップおよび細孔洗浄苛性浸出ステップによってガラス内部に開放多孔性を生成するためのさらなる措置に曝すことができ、それにより、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍ、好ましくは３００～５００ｎｍ、特に好ましくは３００～４５０ｎｍのオーダーで、かつ約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３、好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^１０～１０^１１ｍｍ^－３の個数密度を有する細孔を有するガラスが得られる、拡散体本体が提供される。

本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つの光ファイバと、この少なくとも１つの光ファイバによって放射される光を拡散させるための少なくとも１つのミー散乱拡散体本体とを含む拡散体素子であって、少なくとも１つのミー散乱拡散体本体は、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度で、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍの粒径を有する分散相粒子、または２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍのサイズを有する細孔を有する相分離または多孔質ガラス（例えば、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラス）を含む、拡散体素子が提供される。

本発明のさらなる態様によれば、光ファイバまたは光ファイババンドルと、この光ファイバまたは光ファイババンドルの遠位端から放射される光を拡散させるための、光ファイバまたは光ファイババンドルの遠位端に接合されている光学散乱素子とを含む照明システムであって、光学散乱素子は、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度で、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍの粒径を有する分散相粒子、または２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍのサイズを有する細孔を有する相分離または多孔質ガラス（例えば、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラス）を含む、照明システムが提供される。

例えば２００～７００ｎｍの粒径、および例えば２００～７００ｎｍの孔径への言及は、関連する細孔または粒子が２００～７００ｎｍの実直径を有することを意味する。したがって、例えば、本発明による拡散体本体において、例えば２００～７００ｎｍの実直径を有する細孔または粒子の量、すなわち個数密度は、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３（好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^１０～１０^１１ｍｍ^－３）である。

拡散体本体は、実直径が２００～７００ｎｍの範囲外にある粒子または細孔を含むことができるが、２００～７００ｎｍの実直径を有する粒子または細孔の個数は、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３（好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^１０～１０^１１ｍｍ^－３）である。

本発明のさらなる態様によれば、ミー散乱拡散体本体を有する拡散体素子の製造方法であって、応力緩和のために徐冷されたガラス（例えば、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラス）を、制御された熱処理による相分離に供し、かつ選択的に、この相分離されたガラスを酸浸出ステップに供して細孔を生成し、かつ苛性浸出に供して、生じる細孔を洗浄し、かつ得られたミー散乱光学素子を、光ファイバの端部または光ファイババンドルの端部に接合することを含む、方法が提供される。

さらなる態様によれば、光を拡散または散乱するための方法であって、光学散乱素子により、有利に、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度で、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍの粒径を有する分散相粒子、または２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍのサイズを有する細孔を有する相分離または多孔質ガラス（例えば、ホウケイ酸塩ガラス、またはアルカリホウケイ酸塩ガラス）を含む拡散体本体により光を伝搬することによって行われる、方法が提供される。

例えば、光学散乱素子は、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラスを溶融することによって製造することができ、これは、応力緩和のために徐冷された後に、十分に制御された熱処理による相分離に供され、かつ選択的に、酸浸出ステップおよび細孔洗浄苛性浸出ステップによってガラス内部に開放多孔性を生成するためのさらなる措置に供され、それにより、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍ、好ましくは３００～５００ｎｍ、特に３００～４５０ｎｍのオーダーで、かつ約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３、好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^１０～１０^１１ｍｍ^－３の個数密度を有する細孔を有するガラスが得られる。

本発明によれば、ホウケイ酸マザーガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラスの熱処理は、有利に以下に列挙される組成のいずれかで、ガラス・イン・ガラス（glass-in-glass）の相分離を誘発する。相は、ケイ酸塩に富む相およびホウ素に富む相として定義される。熱処理を経た後、マザーガラスを化学的に浸出させることができる。マザーガラスが化学的に浸出された場合、ホスト相またはバルク相はケイ酸塩に富む相であると見なされ、ホウ素に富む相の除去により生じる細孔は散乱特性であると見なされる。

このような、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍのオーダーのナノ範囲で、かつ約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度を有する特徴部の組合せを有するガラス得るためには、ガラスを十分に制御された熱処理プロファイルに供することが望ましい。市販品に関して、例えばSCHOTT AG社（マインツ）製の多孔質ガラスが、例えばクロマトグラフィー媒体、参照電極接合部における、センサ用のホスト材料としての、およびコーティング中の添加剤（フィラー）としての用途向けで、CoralPor（商標）の商品名で知られている（James et al.、米国特許出願公開第２０１３／００１７３８７号明細書参照）。製造時に、CoralPor（商標）多孔質ガラスを慎重に制御された熱処理に供することで、ガラス・イン・ガラス（glass-in-glass）の相分離が誘発される。最終的に、この熱処理によって、材料中に存在する散乱特徴部の最終的なサイズが決まる。これにより、所望の基準、すなわち、１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度で２００～７００、例えば２００～５００ｎｍの特徴を満たす形のCoralPor（商標）多孔質ガラスを製造するための製造方法を操作することが可能となる。

本発明によれば、散乱光学素子は、例えば、ホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラスを応力緩和のために徐冷した後に、５００～８００℃、例えば６００～８００℃、好ましくは６５０～７５０℃、より好ましくは７００～７２５℃の温度範囲で、例えば１～１５０時間、例えば２４～４８時間または４８～８０時間の期間での制御された温度／時間プロファイルを有する熱処理による相分離に供することによって製造することができる。例えば所与の組成物について、約２００ｎｍのナノ範囲の特徴部を得るために用いられる熱処理は、７００℃で２０～２６時間の持続時間を含むことができる。ここでは、冷却段階も重要であり、これも同様に、最適あるいは望ましい散乱効果を得るために、その温度／時間プロファイルに関してそれに応じて制御する必要がある。

条件は、使用される溶融パラメータ（すなわち、温度およびクエンチング方法）および組成に基づいて設定することができる。総じて、用いられる方法は、所望の相成長に依存する。例えば、総じて、相分離領域内でより長い期間にわたって温度が上昇すると、特徴部のサイズも大きくなるが、特徴部のサイズは特定の組成にも依存する。

この熱処理方法は、いくつかの用途では完全であると見なすことができる。言い換えれば、いくつかの用途では、約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３の個数密度で２００ｎｍ～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍの特徴の所望の結果を達成するために、さらなる方法ステップを必要としない。

ベースガラスは、例えば、相分離が生じるように適切な二酸化ケイ素およびホウ酸塩含有量を有し、かつナノ範囲の細孔の所望の個数密度を得るのに十分なホウ酸塩含有量を有するホウケイ酸塩ガラスであってよい。好ましくは、ホウケイ酸塩ガラスは、少なくともいくつかのアルカリ金属酸化物を含む。例えば、本発明の一実施形態によるホウケイ酸塩ガラス組成物は、（重量％ベースで）以下のものを含み：
Ｂ_２Ｏ_３ １５．００～４０．００
ＳｉＯ_２ ４５．００～８０．００
Ｒ_２Ｏ ０．０～２０．０
Ｒ’Ｏ ０．０～２０．００
Ｒ’’Ｏ_２ ０．０～１０．００
Ａｌ_２Ｏ_３ ０．０～１０．００
ここで、Ｒ_２Ｏは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、およびＣｓ_２Ｏの合計であり（かつ、好ましくは０より大きく）、
Ｒ’Ｏは、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、およびＺｎＯの合計であり、
Ｒ’’Ｏ_２は、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、およびＨｆＯ_２の合計である。

本発明に適したさらなるホウケイ酸塩ガラス組成物を、（重量％ベースで）以下に示す：
６５％～８５％ ＳｉＯ_２
６％～１５％ Ｂ_２Ｏ_３
３％～９％ アルカリ金属酸化物（酸化ナトリウムＮａ_２Ｏ、酸化カリウムＫ_２Ｏ）
１％～８％ Ａｌ_２Ｏ_３
０％～５％ アルカリ土類金属酸化物（ＣａＯ、ＭｇＯ、．．．）

本明細書で挙げられた範囲に関しては、いずれの範囲も、範囲の少なくとも２つの端点と、これら２つの端点の間のすべての値とを含む。よって、例えば１～１０の範囲は、例えば、１．０、１．５、２．０、２．８、３．０、３．１、４．０、４．２、５．０、５．３、６．０、７．０、７．７、８．０、９．０、９．９、または１０．０の値を明示的に開示することを意味すると理解されるべきである。

ホウケイ酸塩ガラスにおいて、ＳｉＯ_２は、主要な網目形成剤として機能する。したがって、本発明のさらなる態様によれば、ホウケイ酸塩ガラス組成物は、４５．００～８０．００重量％のＳｉＯ_２、例えば、４５．００～７５．００重量％のＳｉＯ_２、または４５．００～７０．００重量％のＳｉＯ_２、または４５．００～６５．００重量％のＳｉＯ_２、または４５．００～６０．００重量％のＳｉＯ_２、または５０．００～６０．００重量％のＳｉＯ_２を含む。

ホウケイ酸塩ガラスにおいて、Ｂ_２Ｏ_３は、網目形成剤として機能し、かつ得られる相分離／多孔質ガラスのナノ範囲の特徴部の主要な形成剤として機能する。したがって、本発明のさらなる態様によれば、ホウケイ酸塩ガラス組成物は、１５．００～４０．００重量％のＢ_２Ｏ_３、例えば、２０．００～３５．００重量％のＢ_２Ｏ_３、または２０．００～３０．００重量％のＢ_２Ｏ_３を含む。

さらなる態様によれば、ホウケイ酸塩ガラス組成物は、０．００～２０．００重量％のＲ_２Ｏ（好ましくは＞０．００～２０．００重量％のＲ_２Ｏ）を含み、ここで、Ｒ_２Ｏは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、およびＣｓ_２Ｏの合計であり、例えば、１．００～１５．００重量％のＲ_２Ｏ、または１．００～１０．００重量％のＲ_２Ｏ、または２．００～８．００重量％のＲ_２Ｏを含む。

さらなる態様によれば、ホウケイ酸塩ガラス組成物は、０．００～２０．００重量％のＲ’Ｏ（ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、およびＺｎＯの合計）を含み、例えば、１．００～１５．００重量％のＲ’Ｏ、または１．００～１０．００重量％のＲ’Ｏ、または２．００～８．００重量％のＲ’Ｏを含む。Ｒ’Ｏ金属酸化物を使用して、各相の屈折率を調節することができる。

さらなる態様によれば、ホウケイ酸塩ガラス組成物は、０．００～１０．００重量％のＲ’’Ｏ_２（ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、およびＨｆＯ_２の合計）を含み、例えば、０．００～８．００重量％のＲ’’Ｏ_２、または１．００～８．００重量％のＲ’’Ｏ_２、または０．００～５．００重量％のＲ’’Ｏ_２、または１．００～５．００重量％のＲ’’Ｏ_２を含む。これらの金属酸化物を使用して、耐薬品性を高めるとともに、各相の屈折率を調節することができる。

ホウケイ酸塩ガラス組成物において、Ａｌ_２Ｏ_３は通常、網目補助形成剤として機能し、耐薬品性を高めるためにも使用することができる。したがって、さらなる態様によれば、本発明によるホウケイ酸塩ガラス組成物は、０．００～１０．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３、例えば、０．００～８．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３、または１．００～８．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３、または０．００～５．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３、または１．００～５．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３、または２．５０～５．００重量％のＡｌ_２Ｏ_３を含む。

さらなる態様によれば、ガラスは、James et al.（米国特許出願公開第２０１３／００１７３８７号明細書）に記載されているガラス組成によるガラスであってよい。このガラス組成物は、（重量％ベースで）４０～８０％のＳｉＯ_２、５～３５％のＢ_２Ｏ_３、および１～１０％のＮａ_２Ｏ、好ましくは４５～６５％のＳｉＯ_２、２０～３０％のＢ_２Ｏ_３、および２～８％のＮａ_２Ｏ、特に好ましくは５０～５５％のＳｉＯ_２、２５～２７％のＢ_２Ｏ_３、および５～７％のＮａ_２Ｏを含む。米国特許出願公開第２０１３／００１７３８７号明細書に開示されているように、このガラスは、さらなる成分、例えば、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯおよび／またはＺｎＯ、ならびに選択的にさらなる成分、例えば、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎなどの酸化物を含むことができる。

以下の表２～５に、本発明による使用に適したベースガラスＡ～Ｔのさらなる例を示す。

総じて、偏析の際に、より低い屈折率を有する相に加えて、より高い屈折率を有する相が存在することが、散乱効果を得るために重要である。

拡散体本体がホウケイ酸塩ガラス、ケイ酸スズガラスまたはアルカリスズケイ酸塩ガラスから構成され、かつ散乱素子が白色ガラスから形成されている場合に、その製造方法に関して特に好ましい拡散体本体が生じる。

本発明のさらに別の実施形態によれば、ガラスセラミックスを含むか、またはガラスセラミックス材料から製造されている拡散体本体が提供される。拡散体本体にガラスセラミックス材料を使用することにより、拡散体本体全体がＸ線画像で少なくとも部分的または領域的に識別可能であり、その結果、患者の体内での拡散体の位置を特定することが可能であるという利点が得られる。

さらに、ガラスセラミックス材料は非常に熱衝撃安定性が高く、最大で約２．５μｍの波長の高い分光透過率を有するため、本発明にとって特に重要である。ここで、ガラスセラミックス材料は、拡散体本体に使用できるだけでなく、散乱素子としても使用することができ、例えば、高石英混晶ガラスセラミックスから適切な加熱プロセスによって製造することができるキータイトガラスセラミックスを使用することもできる。さらに、コーディエライトガラスセラミックスまたはマグネシウムアルミニウムシリケートガラスセラミックスも、拡散体本体および／または散乱素子として適している。

拡散体本体および／または散乱中心に特に適したガラスセラミックス材料は、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックス（ＬＡＳガラスセラミックス）をベースとするガラスセラミックスである。これをベースとするガラスセラミックスの場合、加熱プロセスによって、材料の濁りなく透明な高石英混晶相と不透明なキータイト相との間で必要に応じて選択することが可能であり、したがってこれらは特に適しているように思われる。換言すれば、ガラスセラミックス、有利にリチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックスであって、温度／時間を狙いどおりに適用することで結晶形成および結晶成長によりクリスタリットのサイズおよび体積内でのその分布が狙いどおりに調節され、その際、クリスタリットがガラスセラミックスの散乱中心として機能するガラスセラミックスが製造される。例えばそのようなガラスセラミックス材料は、CERAN CLEARTRANS（登録商標）の商品名でクックトップ用に、またはROBAX（登録商標）の商品名で暖炉の覗き窓用に、SCHOTT AG社（マインツ）より入手することができる。そのようなガラスセラミックスおよび製造方法はまた、例えば、本出願人による欧州特許出願公開第１２６６５４３号明細書で言及されており、その内容全体も同様に、本発明の主題の一部を構成する。

原則的に、拡散体本体に、あるいは埋め込まれる散乱素子および／またはジャケットにＸ線不透過性ガラスまたは対応する透過性ガラスセラミックスを使用することも可能である。

０．４μｍ～約２．２μｍの波長範囲を考慮して、例えば、静脈内レーザ治療（ＥＶＬＴ）に照明システムを使用する場合、例えばN-PK52aの商品名で知られているような特定のＩＲ透過性ガラス、リン酸塩クラウンガラス、またはIRG7、ケイ酸鉛ガラスを使用することもでき、これらはすべて、SCHOTT AG社（マインツ）より入手することができる。

拡散体本体が事後的な加熱処理、特に勾配加熱処理に供される場合、拡散体本体中の散乱中心に、その散乱効果に関して事後的に影響を与えることも可能である。したがって、例えば散乱中心として使用された白色ガラスの微小なロッド状物における偏析プロセスは、そのような勾配加熱処理によって変わり得る。散乱中心がガラスセラミックスベースである場合には、結晶形成および結晶成長、あるいはクリスタリットのサイズおよび拡散体本体の体積内でのその分布に影響を与えることができる。

このようにして得られた拡散体本体は、スプライシング、または屈折率を一致させた接着剤による接着によって導光体に接続することができる。

特に導光体から拡散体本体への移行領域における、望ましくない散乱、迷光効果、および／または光反射を低減するために、さらに好ましい実施形態の変形例において、拡散体本体の入力カップリング面のすぐ近傍の散乱中心は、拡散体本体の残りの領域における散乱効果に比べて散乱効果が低減されていることを提供することができる。

例えばこれは、例えば、拡散体本体と導光体とのスプライシングプロセス時に、追加の温度を適用することによって達成することができる。それにより、白色ガラスから構成された散乱素子に存在する偏析（例えば、相分離、失透）を、少なくとも部分的に局所的に変化させることができ、例えば、低減または再び元に戻すこともできる。これにより、この領域では散乱効果が減少する。

拡散体本体を製造するための上記のいずれの材料および方法においても、所定の温度／時間管理によって、波長に依存する散乱効果を得ることができ、このことは、実質的に、これにより散乱中心のサイズに影響を与えることができることによって起こる。したがって、適用波長あるいは適用波長範囲に応じて最適な散乱効果を得ることができ、したがって、例えば放射の均一性に関する要件を満たすことができる。これにより、放射特性を狙いどおりに調整することができる。

さらに、拡散体本体の横方向の放射強度プロファイルを補正あるいは適合させることのできる、さらに下流のプロセスが考えられる。これらは特に、一方では、材料の体積内および／または表面において、その特性、例えばその屈折率および／もしくは組成を、例えばコロイド沈殿および／もしくは核生成および／もしくは結晶化として少なくとも局所的に変更することができる、ならびに／または他方では、ほぼ任意の幾何学的形状および配置で材料を除去もしくは施与する変更を可能にするプロセスを含む。

例えばこれらには、レーザ加工プロセスであって、例えば短パルスレーザまたはＣＯ_２レーザによって、体積内、例えば空隙内および／または表面において屈折率の導入または構造の生成を導入することができるプロセスが含まれる。

さらに、例えば相応する顔料を含む印刷可能な有機もしくはセラミックス着色剤を用いて、またはガラス融剤をベースとする着色剤を用いて、必要に応じて相応する熱後処理を伴って、拡散体素子および／または拡散体本体および／またはジャケットの表面上に、例えばグリッドプロファイル構造などの構造を施与あるいは製造するために、印刷プロセスを適用することができる。同様に実施可能であるのは、例えば、特に、例えば感光性または光構造化可能なガラスおよびガラスセラミックスの体積または表面の構造化に使用されるようなフォトリソグラフィー法およびプロセスステップである。

同様に可能であるのは、任意に、拡散体本体および／または拡散体素子のその表面での選択的なウェットまたはドライケミカルエッチングであり、ここでも、フォトリソグラフィープロセスステップを適用することができる。機械的および／または研磨効果を有するプロセスもまた、拡散体素子および／または拡散体本体および／またはジャケットの表面を構造化、特に粗面化するために、例えば、研削加工、ラッピング加工またはサンドブラスト加工に使用することができる。

提案された例示的な手法または方法を、組み合わせて適用することもできる。したがって、そのように製造可能な拡散体素子および／または拡散体本体および／またはジャケットは、その体積内および／またはその表面上に、少なくとも部分的または領域的に構造を有する。

さらに有利な実施形態の変形例において、拡散体本体が、少なくとも部分的および／または領域的に、散乱粒子によるコーティングを有し、かつ／または拡散体本体が、少なくとも部分的および／または領域的に、着色ガラスもしくは着色プラスチックから構成されるさらなる追加のスリーブを有することを提供することができる。ランベルトの放射特性をさらに支援し、特に光入力カップリング方向で前方に向けられた放射を低減するそのようなコーティングの例は、窒化ホウ素（ＢＮ）によるコーティングである。このタイプのさらなるコーティングは、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、または酸化ジルコニウムからなることができる。

この追加のスリーブは、例えばそのガラスマトリックス内に散乱素子を含む白色ガラスから仕上げられていてよい。移行領域、接続箇所の領域、あるいは拡散体本体と導光体との間の中間媒体の領域には、追加のスリーブとして例えば着色ガラスチューブが設けられていてよく、色およびその強度は、特に、使用される光の波長が抑制されるかまたはさらには遮断されるように選択することができる。

これにより、不要な反射、ひいては不要な放射を抑制することができる。プラスチック製の相応するスリーブは、例えば、着色されたシリコーンまたはＰＴＦＥあるいはＦＥＰチューブであってよい。有利に、シリコーンまたは相応するプラスチックまたはワニスから構成された相応する浸漬コーティングを使用することもできる。

上記の例示的な実施形態のいずれにおいても、身体に適用される構成部品、特に以下に挙げられた構成部品の要素の加熱が可能な限りわずかとなるよう考慮して、拡散体素子および／または拡散体本体および／またはジャケットが、それぞれの適用波長で低い吸収を有するよう留意する必要がある。ここで、特に温度が４２℃を超えるまで上昇することは、医療技術的観点から避ける必要がある。このことは、例えば特定のタイプの治療に向けて拡散体が比較的高いレーザ出力で操作される場合には、これが特に組織の加熱を目指す治療（例えば、ＬＩＴＴ）でない限り、さらに重要である。

用途に適合した照明プロファイル、特に動作状態で望ましい半径方向の球状の放射特性の強度の均一性を有する本発明による拡散体本体の製造は、様々なプロセスステップに高い要件を課す。したがって、本発明による拡散体本体の製造方法も同様に、本発明の重要なさらなる態様である。

したがって、少なくとも１つの拡散体本体と少なくとも１つの散乱素子とを有する少なくとも１つの拡散体素子を含む、特に上記で説明した照明システム上で、またはそれと共に使用するための拡散体本体であって、有利に、拡散体本体の体積内に少なくとも１つの散乱中心が配置されている、拡散体本体の可能な製造方法において、有利に、以下に記載される方法ステップを含む、方法が示される。

例示的に、散乱粒子を散乱中心として有する白色ガラスから構成された拡散体本体の製造方法が示される。白色ガラスを適切な延伸プロセスによってロッド形に成形する方法が提供される。このようなロッドの直径は、０．２ｍｍ～２ｍｍの範囲、またはそれよりも大きくすることができ、拡散体本体の望ましいサイズによって決定される。延伸は、上記に示したように、相応する成分の組成を有するガラス溶融物から直接行うことができる。

例えば白色ガラスロッド内の散乱中心は、例えば散乱粒子によって、または不均一領域によって形成することができる。そのようなロッド内の散乱中心の直径は、好ましくは１０ｎｍ～２０００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ～１２００ｎｍであってよい。

ロッドの材料の体積中に埋め込まれた散乱粒子が散乱中心として使用される場合、これらを特に有利に溶融物に供給することができる。これらの散乱粒子は、ＳｉＯ_２および／またはＳｉＮおよび／またはＢａＯおよび／またはＭｇＯおよび／またはＺｎＯおよび／またはＡＩ_２Ｏ_３および／またはＡＩＮおよび／またはＴｉＯ_２および／またはＺｒＯ_２および／またはＹ_２Ｏ_３および／または前述の酸化物の金属のみおよび／またはＢＮおよび／またはＢ_２Ｏ_３および／またはＲｕおよび／またはＯｓおよび／またはＲｈおよび／またはＩｒおよび／またはＡｇおよび／またはＡｕおよび／またはＰｄおよび／またはＰｔおよび／またはダイヤモンド状炭素および／またはガラスセラミックス粒子を含むことができる。

溶融物中の散乱粒子の濃度も同様に、拡散体本体に望ましい濃度に依存し、好ましくは１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、特に好ましくは２０ｐｐｍ～１００ｐｐｍであってよい。散乱粒子の添加後に、ガラス溶融物を例えば適切な撹拌機によって有利に均一化することで所望の均一な分布が得られ、これは、溶融物から得られたサンプルに基づいて調べることができる。

対照的に、ガラスの不均一領域を散乱中心として使用する場合には、ガラスロッド内の不均一領域の濃度は、（体積％で）好ましくは１％～８０％、特に好ましくは１０％～５０％である。ガラスロッド内の不均一領域は、好ましくは、それらが埋め込まれているガラスのガラス成分の相分離および／または偏析によって形成される。

すなわち、例えば、第１の屈折率を有するガラス内に、この第１の屈折率から逸脱する第２の屈折率を有する液滴状の偏析ゾーンまたは偏析領域が生じることができ、これらの偏析ゾーンまたは偏析領域は、第１の屈折率を有するベースガラスのガラス成分の一部から形成される。その結果、屈折率を有するこれらの偏析領域は、周囲のガラスとは別の組成を有し、それにより、別の物理的特性、例えばまさに別の屈折率および／または別の膨張係数をも有し得る。

好ましくは、不均一領域が散乱中心として埋め込まれているガラスは、Ａｓ－Ｐｂ含有ケイ酸塩ガラスからなる。この場合、不均一領域は、周囲のガラスマトリックスに比べて高いＰｂおよび／またはＡｓ含有量を有し得る。あるいは不均一領域が散乱中心として埋め込まれているガラスは、好ましくは、フッ素含有Ｃａ－Ｚｎケイ酸塩ガラスからなる。その場合、不均一領域は、ロッドの周囲のガラスマトリックスに比べて高いフッ素含有量を有し得る。

次に、延伸プロセスにより、散乱中心の所望の分布および濃度を有するガラスロッドを製造することができる。このガラスロッドは、その後、適切な長さに切断することができ、このようにして製造されたセクションに後続の加熱プロセスを適用することにより、変形加工によって所望の外部形状を生じさせることができる。

本明細書に記載される拡散体本体の製造方法は、原則的に、他のガラスタイプ、例えばホウケイ酸塩ガラスシステムにも適用することができる。

このようにして得られた拡散体本体は、接着またはスプライシングによって導光体に堅固に接続することができる。

拡散体本体を導光体に接続する前または後に浸漬プロセスを設けることで、有利に拡散体本体を完全に取り囲むジャケットを製造することができる。接続箇所もジャケットで保護されると接続箇所の耐久性に有利であるため、拡散体本体を導光体に接続してから浸漬を行うことが有利である。このようにして、拡散体本体と導光体との間の接続ゾーン、例えばスプライシング領域をも取り囲むことが可能である。

ここで、上記で説明したように、ジャケットは、拡散体素子から横方向に放射された光を透過または半透過する、液体シリコーン、熱可塑性ポリマー、溶融型接着剤、２成分系接着剤またはゾルゲルガラスからなる層、シュリンクチューブ、またはさらには追加的に取り付けられた透明もしくは半透明の取付け素子を含むことができ、これらは、拡散体本体および／または拡散体本体と導光体との間の移行箇所を、少なくとも部分的もしくは領域的にまたはさらには完全に取り囲む。

例えばＬＡＳガラスセラミックスの場合には、例えばセラミックス化の間の温度管理によって、元々濁りなく透明であった高石英混晶相から、散乱中心である不透明なキータイト相への結晶変態を生じさせることができる。

さらに、少なくとも部分的または領域的に構造化するための、特に拡散本体の放射強度プロファイルを適合させるための方法も示され、ここで、拡散体本体および／または導光体への接続ゾーンは、透明または半透明のジャケットによって少なくとも部分的もしくは領域的に、またはさらには完全に取り囲まれており、かつ拡散体素子を形成する。

このジャケットは、好ましくは可撓性チューブから形成され、好ましくは、このチューブは散乱中心を含み、これらの散乱中心は、体積内および／または表面において、その特性および／または組成を少なくとも局所的に変更し、かつ／または材料を除去もしくは施与する構造を、ほぼ任意の幾何学的形状および配置でこの中および／もしくは上に形成し、これには、
－ レーザ加工プロセス、特に、好ましくは体積内および／または表面において屈折率および／もしくは組成の変更、または構造の生成をもたらす短パルスレーザまたはＣＯ_２レーザによるレーザ加工プロセス、
－ 相応する顔料を含む印刷可能な有機もしくはセラミックス着色剤、またはガラス融剤をベースとする着色剤を用いた、特にグリッドプロファイル構造を施与あるいは製造するための印刷プロセス、
－ ウェットケミカルエッチングプロセスまたはドライケミカルエッチングプロセス、
－ フォトリソグラフィープロセス、
－ 研磨、機械的加工プロセス、またはこれらのプロセスの組合せ
が含まれる。

上記でその様々な実施形態の変形例において説明したような照明システムの好ましい使用は、例えば、脳、肺、気道、膀胱または子宮内の例えば腫瘍を治療するための光線力学療法（ＰＤＴ）への使用を提供する。同様に考えられるのは、冒頭に記載したような、例えば静脈瘤を治療するための静脈内レーザ治療（ＥＶＬＴ）への、レーザ間質温熱療法（ＬＩＴＴ）への、または歯科分野での適用への、膀胱もしくは前立腺の治療への、首／咽頭の炎症（粘膜炎）の光誘起治療への、眼科および皮膚科分野での適用への、使用である。歯科分野では、本明細書において特に創傷治療または歯周病治療への適用を挙げる必要があり、このような拡散体によって歯肉溝を相応して効率的に照らすことができる。眼科では、これによりプローブの提供が可能となり、網膜の範囲での措置の際にこのプローブを眼球に入れることができ、その結果、網膜の広い範囲を均一に照らすことができる。さらに、脳研究への応用があり、個々の脳領域を光で刺激することで、病理学的症状を治療することができる。

上記でその様々な実施形態の変形例において説明したような照明システムのさらなる使用は、腫瘍を治療するための光線力学療法（ＰＤＴ）あるいは光免疫療法（ＰＩＴ）への使用であって、拡散体素子を有する少なくとも１つの導光体が、別の拡散体素子から放射された光を取り込み、この光を、導光体を介して分光分析用の検出器に送る、使用を提供する。ここで、様々な発光型拡散体導光体に加えて、光受信型拡散体導光体も患者に適用され、その際、ＰＤＴ治療への応答は、入力カップリング光と受信光とのスペクトル差に基づいて推定することができる（これに関しては、Finlay et al., Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 2014, June 14; 5315: Page 132-142参照）。ＰＩＴ治療は、特に米国国立医学図書館の“Study of RM-1929 and Photoimmunotherapy in Patients With Recurrent Head and Neck Cancer”に記載されている。

ＰＤＴあるいはＰＩＴ治療における線量測定の観点から、上記の拡散体素子を使用して、散乱により組織から戻る光を検出することもできる。よって、特に後方散乱光を入射光の波長とは異なる波長で分析する場合、一方では、分光学的検査を行うことが可能である。よって、例えば、光増感剤が完全に反応した程度を検出することが可能である。他方では、強度測定はまた、腫瘍に冒された組織への照射が十分である、あるいは過度に照射されていない程度に関する情報を提供することができる。

さらに、例えば、均一な照明が特に重要である機械上もしくは機械内など、到達が困難な箇所を検査するための産業分野での適用も、または分光学的適用も、または生化学的イン・ビトロ反応が光によって刺激される生化学における適用も有利である。

本発明を、図面に示される例示的な実施形態に基づいて、以下でより詳細に説明する。

ＰＤＴ用途での導光体および拡散体素子を備えた照明システムの概略図。 拡散体素子の様々な幾何学的形態の概略図。 拡散体素子の様々な幾何学的形態の概略図。 拡散体素子の様々な幾何学的形態の概略図。 拡散体素子および導光体の断面の詳細な概略図。 角度に依存する強度プロファイルを示すグラフ。 ２つの異なる散乱拡散体本体の強度プロファイルおよびそれぞれの比散乱長を示すさらなるグラフ。 バルーンカテーテルとして形成されている拡散体素子の概略図。 異なる長さの拡散体素子を示す図。 異なる長さの拡散体素子を示す図。 異なる長さの拡散体素子を示す図。 測定原理の概略図を含む、図７ａ～７ｃに示される拡散体素子の角度に依存する強度プロファイルを示すさらなるグラフ。 球として形成されておりかつ拡散体材料に異なる熱的前処理を施した球状拡散体のさらなるグラフ。 実質的に球として形成された拡散体を示す図。 球として形成されている拡散体の、球の中心における断面のＳＥＭ像を示す図。 表面近傍のゾーンにおける拡散体の断面のさらなるＳＥＭ像を示す図。

好ましい実施形態の詳細な説明
以下の詳細な実施形態の説明において、添付の図面内の同一の参照符号は、それぞれ同一の構成部品または同一の機能を有する構成部品を表す。

以下の定義は、理解を深めるために提供されるものである。

本開示の趣意において、照明システムという用語には、照明装置であって、特に医療技術的目的での使用に適しており、特にこれらが生体組織と接触する場合には少なくとも領域的に消毒可能および／または滅菌可能である照明装置が包含される。

「医療技術的治療および／または診断システム用の」という表記には、医学的治療および／または診断システムとしての本明細書に開示される照明システム自体の使用または適用も包含される。

図１に、本発明の１つの好ましい実施形態による照明システム１の構成を概略的に示す。ここでは、例示的に医療技術的なＰＤＴ用途が示されている。

図示されている例では、照明システム１は、レーザ光源１０を備え、このレーザ光源１０は、動作状態で、所定のスペクトル範囲の光を放射する。ＰＤＴ用途の場合、冒頭で述べたように、予め与えられた生化学的に修飾された色素（光増感剤）に適合した、通常は可視範囲の、例えば５３２ｎｍの緑色のスペクトル範囲、または例えば６９０ｎｍの赤色のスペクトル範囲の波長で発光するレーザが使用される。

導光体３０は、その近位端でコネクタ２０によりレーザ光源１０に接続されている。ここで、近位端とは、光が入力カップリングされる導光体３０の端部を指す。遠位端に、導光体３０は拡散体素子４０を備える。この拡散体素子４０は、健康な組織５０内に形成された腫瘍組織６０に、直接、または任意にここに図示されていないカニューレを介して導入される。ここで、遠位端とは、導光体３０のもう一方の端部を指し、これは、通常は、導光体３０の近位端から離れて配置され、そこから特に光が放射される。

ここで、レーザ放射は、拡散体素子４０での光入力カップリング４１によって拡散体素子４０に到達し、このレーザ放射は、拡散体素子４０内で複数回散乱され、拡散体素子４０の表面を通じて実質的に半径方向に球状に放射される。図示されている例では、光出力カップリングは、単に例示的な光線４２により示されている。ここで、拡散体素子４０を取り囲む球体への放射が可能な限り均一であることが重要である。特に、強度ピークは避ける必要がある。冒頭で述べたような光により誘発される生化学反応により、治療後に、理想的には腫瘍組織６０が壊死する。

通常は、導光体３０として石英ファイバが使用され、コネクタ２０は、通常は、ファイバがコネクタ２０に接着されている同軸プラグインコネクタ、いわゆるＳＭＡコネクタとして形成されている。洋白スリーブ付きのコネクタ２０も、耐熱性の点で有利な場合があり、その際、導光体３０は、塑性変形によって形状接続により洋白スリーブに導入または圧着されている。さらに、より大きなレーザ出力の場合には、導光体３０のファイバ端が円錐プリズムで保護されているコネクタ２０を使用することもできる。これは、ミスアライメントの場合に有利な場合がある。

図２ａ～２ｃに、例示的に、このように実質的に球状に放射する拡散体素子４０の様々な好ましい幾何学的形態を概略図で示す。図２ａに、実質的に球状の形状を有する拡散体素子４０を示す。図２ｂに、楕円体として形成された拡散体素子４０の例を示す。図２ｃに、拡散体素子４０が短い円筒状セクションとして形成された例を示す。ここで、他の形状、例えば液滴状もしくは長円状の形状、または前述の基本的な幾何学的形状の重ね合わせもしくは組合せとして表すことができる形状もここに包含されることに留意されたい。ドーム状の形状も考えられる。ここで、導光体３０の外径に比べて拡散体素子４０の全長の方がどちらかといえば短いことが特徴的である。通常、導光体３０の外径は、使用される石英ファイバについて３００μｍ～８００μｍであり、したがって、本発明による拡散体素子４０の典型的な長さは、２００μｍ～最大１０ｍｍである。図３に、拡散体素子４０および導光体３０の断面の詳細な概略図を示す。

拡散体本体４３と導光体３０との固定は、接続ゾーン４４内で、例えばスプライシングプロセス、または屈折率を一致させた高透明性接着剤を用いた接着プロセスによって行われる。スプライシングの場合には、導光体３０と拡散体本体４３とが、コロナ放電および／またはレーザ、通常はＣＯ_２レーザによって部分的に溶融および融合される。拡散体本体４３および導光体３０に使用される材料によっては、それらの熱膨張係数を一致させるために、中間媒体４５を使用する必要がある場合がある。例えばガラス／石英ガラスの融合の場合には、この中間媒体４５は、ソルダーガラスもしくは転移ガラス、あるいは光学接着剤またはセメントであってよい。

上記の用途では、導光体３０は、通常、屈折率ｎ_１を有しかつコア径ＤＣ ３１．１が通常は２００～８００μｍであるコア３１と、屈折率ｎ_２を有するクラッド３２とを備えた石英ガラスからなり、ここで、ｎ_１＞ｎ_２が成り立つ。

通常、そのようなファイバはまた、例えばポリアミドまたはポリイミドからなる、バッファと呼ばれる外側のポリマー層を有する。それにより通常得られる開口数ＮＡは、約０．２２である。光入力カップリング４１は、拡散体本体４３の接続ゾーン４４によって形成されている入力カップリング面を通じて行われる。

例示的に図示されているように、拡散体本体４３は、楕円状の断面を有することができる。すでに図示されているように（図２ａ～２ｃ参照）、拡散体本体４３にも様々な形状を適用することができる。幾何学的に特徴的であるのは、拡散体本体４３の直径ＤＤ ４３．１（これは、光入力カップリングの方向に対して垂直方向、すなわち入力カップリングの領域内の導光体の長手方向に対して垂直方向の範囲を意味する）、および拡散体本体４３が例えばどちらかといえば長円状または楕円状の形態である場合には、その長手軸線４３．２に沿った、すなわち光入力カップリングの方向に対して平行である、あるいは入力カップリングの領域内の導光体の長手方向に対して平行な方向での、拡散体長ＬＤ ４３．３である。

本発明によれば、上記のように、拡散体本体４３は、無機材料、特にガラス、ガラスセラミックス、またはガラス様材料からなり、その際、その組成ゆえに、所定のサイズ分布を有する細かく分配された散乱中心を、狙いどおりに形成することができる。上記の材料アプローチは、この目的に特に適している。

保護の目的で、拡散体本体４３は、拡散体本体４３を完全に取り囲むジャケット４６を備えており、その際、拡散体本体４３と導光体３０との間の接続ゾーン４４もさらに取り囲まれている場合に有利であり得る。通常、導光体３０は、この領域にバッファ層を有しておらず（図３ではクラッド３２なしで図示されている）、したがって、このゾーンをこうしたジャケット４６によって保護することができ、さもなくば、機械的保護のためのいわゆるリコートプロセスを行わねばならない。

ここで、ジャケット４６は、拡散体素子から横方向に放射された光を透過または半透過する、液体シリコーン、熱可塑性ポリマー、溶融型接着剤、２成分系接着剤またはゾルゲルガラスからなる層として、ワニス層、シュリンクチューブ、または追加的に取り付けられた透明もしくは半透明の取付け素子からなることができ、これらは、拡散体本体４３、および拡散体本体４３と導光体３０との間の移行箇所を取り囲む。

比較的低温で溶融するガラスを含ませることも考えられるが、この場合には、低温で溶融するガラスを高温で施与する際に、拡散体素子の放射特性に不利な影響が及ばないように留意すべきである。

有利な実施形態において、拡散体本体４３の直径ＤＤ ４３．１が、導光体３０のコア径３１．１またはファイババンドル径３１．１よりも大きくなるように設計され、それによって、光が最適に拡散体本体４３に入力カップリングされる。一方で、これにより、導光体３０および拡散体本体４３の組立および調整を容易にし、かつ／または組立公差を補償することができる。さらに達成できることは、後方に向いた、すなわち導光体による光導入の方向への一定量の光伝搬を依然として得ることが可能であるということである。

図４に、グラフ１００において、比散乱長１０７．１、１０７．２を経験的に求める目的でロッド状の材料として形成された２つの拡散体本体４３の強度プロファイルを示す。第１の強度プロファイル１０６．１および第２の強度プロファイル１０６．２で示されるのは、接続ゾーンＩ_（ｘ）４４または光入力カップリング箇所からの距離の関数としての、ロッド軸線に対して垂直に測定された強度１０１であり、ここで、光入力カップリング箇所はグラフ１００の左側にあり、光入力カップリング箇所で直接、強度プロファイル１０６．１、１０６．２が１００％に正規化されている。どちらの場合も、散乱効果がロッドの長さ全体にわたって一定であれば、強度１０１は、次の関係に従ってほぼ指数関数的に減少する：
Ｉ_（ｘ）＝ Ｉ_０＊ｅｘｐ（－Ｘ／ＬＳ） （１）
ここで、Ｉ_０は、光入力カップリング箇所の初期強度を表し、Ｉ_（ｘ）は、接続ゾーンＩ_（ｘ）４４からの距離の関数としての、測定された強度１０１である。

ここで、比散乱長ＬＳ１、ＬＳ２ １０７．１、１０７．２は、光強度が１／ｅの値または３６．８％に低下する光入力カップリング箇所からの距離と定義される。例示的に図示されているのは、比較的強い光散乱を伴う拡散体本体４３（左側の拡散体本体４３）であり、これは、急峻な強度プロファイル１０６．１、およびそれに相応する比較的短い散乱長ＬＳ１ １０７．１で表される。右側に示されている拡散体本体４３は、より弱い散乱効果を示し、これは、どちらかといえば平坦な強度プロファイル１０６．２、およびそれに相応する比較的長い散乱長ＬＳ２ １０７．２で表される。本発明によれば、狙いどおりの温度／時間プロセスによって、すでに上で説明したように、拡散体本体４３の材料をその散乱特性に関して調節することができ、かつそのような測定により定量的な特性決定を行うことができる。

半径方向に均一な理想的な強度分布を得るためには、形状に関して、特に拡散体本体４３の散乱特性に応じた拡散体の直径ＤＤ ４３．１および拡散体長ＤＬ ４３．３に関して要件があり、これは、少なくとも最初の概算では、比散乱長ＬＳ１、ＬＳ２ １０７．１、１０７．２によって経験的に説明できる。この場合、導光体３０のコア径ＤＣ ３１．１あるいはファイババンドル径も一定の役割を果たす。その際、次の幾何学的関係が適切であることが判明した。

さらに、半径方向の球状の放射特性は、拡散体本体の範囲によって促進され、その際、第１の方向における拡散体本体の最大範囲ＬＤは、この第１の方向に対して垂直な第２の方向における拡散体本体の範囲ＤＤの１０倍以下、好ましくは５倍以下、特に好ましくは２．５倍以下、好ましくは２倍以下、特に好ましくは１．５倍以下である。

特に好ましい実施形態において、第１の方向における拡散体本体の範囲は、この第１の方向に対して垂直な第２の方向における拡散体本体の範囲に等しく、その結果、球状の実施形態が提供される。

使用される石英ファイバについて、導光体の外径は、通常は２００μｍ～８００μｍであり、したがって、本発明の好ましい実施形態において、拡散体素子の典型的な範囲は、３００μｍ～３ｍｍであることができる。一方向における拡散体本体の最大範囲ＬＤは、２００μｍ～１０ｍｍ、好ましくは２５０μｍ～４ｍｍ、特に好ましくは３００μｍ～３ｍｍである。

好ましくは、さらに、コア径ＤＣについて、
ＤＤ≧ＤＣ （２）
が成り立ち、ここで、典型的には、ＤＣは、２００μｍ～５００μｍの範囲にあり、好ましくは３００μｍ～４００μｍの範囲にある。したがって、導光体３０のコア径ＤＣ ３１．１またはファイババンドル径と、拡散体本体の直径ＯＤ ４３．１との比は、有利に≦１．０、好ましくは１．０～０．８である。所望の放射特性に応じて、≦０．８の比も提供することができる。

球として形成されている拡散体本体４３の直径、あるいはどちらかといえば細長い拡散体本体４３の拡散体長ＬＤ ４３．３について、以下の幾何学的条件が生じ、その際、ＬＳが拡散体本体長ＬＤ ４３．３とほぼ一致する場合に、ＬＳが有利な値となることが判明した：
ＬＤ≦ＬＳ および （３）
ＬＤ≦３＊ＤＣ、好ましくはＬＤ≦２＊ＤＣ （４）

そのような幾何学的選択の結果として、図５に示すグラフ１００が得られ、ここで、強度１０１は、拡散体素子４０の周囲の等距離での観察角度１０２の関数として示されている。第１の強度プロファイル１０３．１は、拡散体素子４０の周囲の水平面での強度測定値を示す。第２の強度プロファイル１０３．２は、拡散体素子４０の周囲の第１の水平面に直交する垂直面での強度測定の結果を示す。明らかであるように、強度プロファイル１０３．１および１０３．２はどちらも、狭い強度許容範囲１０４内にある。したがって、これについて典型的に得られる値は、±２０％未満、好ましくは±１５％未満、特に好ましくは±１０％未満である。

前述の幾何学的関係が最適に選択されていない場合に、例えば、どちらかといえば球状の形状で比散乱長ＬＳが拡散体長ＬＤ ４３．３あるいは拡散体本体４３の直径よりも著しく大きければ、０°付近の領域で、つまり光伝搬の順方向に見て、強度プロファイル１０３．１、１０３．２に明らかな凸部が生じる。対照的に、どちらかといえば球状の形状で比散乱長ＬＳが拡散体長ＬＤ ４３．３あるいは拡散体本体４３の直径よりも著しく小さければ、約０°で、強度プロファイル１０３．１、１０３．２において明らかな凹部を認めることができる。

さらなる例示的な実施形態として、図６に、バルーンカテーテル内に組み込まれた拡散体を示す。概略的に示されているのは、上記のように石英ファイバとして形成された導光体３０にスプライシングされた拡散体素子４０であり、この拡散体素子４０は、治療中に膨張可能であるバルーン４７内に存在する。特に比較的高出力のレーザを使用する場合には、さらに、追加の供給および排出チャネル（液体供給部および液体排出部４８．１、４８．２参照）を介して導光体３０の周囲または導光体上を冷却液、例えば０．９％生理食塩水または水が循環できることを提供することができ、これは、組織への入熱を大幅に低減させるのに役立つ。

図７ａ～７ｃに、異なる形状の拡散体素子４０を示す。図７ａに、丸めプロセス後のその拡散体長４３．３ ＬＤが約０．５ｍｍである拡散体素子４０を示す。図７ｂに、丸めプロセス後のその拡散体長４３．３ ＬＤが約０．８ｍｍである拡散体素子４０を示し、図７ｃに、丸めプロセス後のその拡散体長４３．３ ＬＤが約１．０ｍｍである拡散体素子４０を示す。

図８のさらなるグラフ１００において、図７ａ～７ｃに示される拡散体素子４０について、対応する測定された強度プロファイル１０３．１、１０３．２、１０３．３が方位角スキャンとして示され、その際、それぞれの強度１０１は、観察角度１０２の関数としてプロットされている。図８の概略図は、ゴニオメータ測定の測定原理を示す。拡散体素子４０は、スプライシングされた石英ファイバ（導光体３０）を介してレーザ光源１０によって照射され、光を半径方向に／球状に放射する。ここで、検出器１０８は、一定の距離で、この場合は約３５ｍｍで、拡散体本体４０の周囲を旋回し、その際、観察角度１０２の関数として強度１０１が測定される。ここで、図８では、強度プロファイル１０３．１、１０３．２、１０３．３が、測定された最高の強度１０１（＝１００％）に正規化されている。の測定は、以下の設定で、あるいは以下のハードウェアを使用して行われる：
・ゴニオメータの測定範囲：－１４５°～＋１４５°
・検出器１９８と拡散体素子４０との距離：３５ｍｍ
・GIGAHERTZ OPTIK Optometer P-2000
・感度関数：放射計による４００ｎｍ～１０００ｎｍ
・標準感度：１０ｎＡ／（Ｗ／ｍ^２）
・検出器の開口径（拡散板）：１１ｍｍ
・測定開口コサイン視野
・レーザ光源１０：４ｍＷ＠６５５ｎｍ

第１の強度プロファイル１０３．１は、図７ａに示す拡散体素子４０の放射特性を示しており、典型的な拡散体長ＬＤ ４３．３は、０．５ｍｍである。ここで、この拡散体素子４０は、その特徴的な散乱長ＬＳと比較して、比較的短すぎることが明らかである。これは、０°付近の領域での顕著な強度ピークから明らかである。第２の強度プロファイル１０３．２は、図７ｂに示す拡散体素子４０の放射特性を示しており、典型的な拡散体長ＬＤ ４３．３は、０．８ｍｍである。ここで、この拡散体素子４０は、その特徴的な散乱長ＬＳと比較して、拡散体長ＬＤ ４３．３に関して一致し、したがって、ほぼ均一な強度１０１が得られることが明らかである。第３の強度プロファイル１０３．３は、図７ｃに示す拡散体素子４０の放射特性を示し、典型的な拡散体長ＬＤ ４３．３は、１．０ｍｍである。ここで、この拡散体素子４０は、その特徴的な散乱長ＬＳと比較して、比較的長すぎることが明らかである。その結果、０°付近の領域で強度が大幅に低下する。

図９は、球として形成された球状拡散体のさらなるグラフ１００を示しており、拡散体材料は、異なる熱的前処理が施されている。観察角度１０２の関数としての相対強度１０１の強度プロファイル１０３．１、１０３．２、１０３．３がプロットされている。

第１の強度プロファイル１０３．１は、例示的に、等方性＞１に相当する、より横方向に放射する特性を示す。ここで、散乱挙動は、拡散体に入力カップリングされた放射が比較的早い段階で横方向に散乱され、比較的わずかな割合だけが順方向に通過するように非常に強度に調節されている。

対照的に、第２の強度プロファイル１０３．２が示すプロファイルでは、わずかな割合のみが横方向に散乱され、代わりに入力カップリングされた光パワーの大部分が順方向に透過され、これは、等方性＜１に相当する。

第３の強度プロファイル１０３．３は、各空間方向におけるほぼ均一な放射の例を示し、これは、約１の等方性に相当する。上記の材料の温度／時間プロセス管理を狙いどおりにモニタリングして行うことによって、強度プロファイル１０３．１～１０３．３に影響を与えることができる。

図示されている例は、上記のようにCoralPor（商標）ガラス材料に関するものである。この場合、レーザ波長は６５５ｎｍである。

図１０に、拡散体の顕微鏡画像を示す。ここで、拡散体素子４０は、実質的に球として、あるいは球状に形成されており、約１ｍｍの拡散体直径４３．１を有する。導光体３０は、約４００μｍのファイバコア径を有し、これは、図示されている例では、導光体のコア径と拡散体本体４３の直径との比が約０．４であることに相当する。

図１１に、図１０の拡散体素子４０の拡散体本体４３の球中心を、断面画像としてＳＥＭ像で示す。ここで、研磨面においてガラスの２つの異なる相を識別するために、研磨面をＳＥＭ撮像の前にＸｅＦ２ガスでエッチングした。球中心には約２００ｎｍの構造範囲の貫通構造が存在しており、この構造は、図１２で見て取れるように、球表面の数μｍ下方から表面に向かって緩くなり、どちらかといえばアモルファス状の平坦な表面を形成している。

さらなる機械的保護および／または放射特性の均一化のために、拡散体本体および／またはジャケットを少なくとも部分的もしくは領域的にまたは完全に取り囲む、透明および／または半透明の、着色されたまたは無色の材料（シリコーン、ガラスまたは石英ガラス）製のさらなるスリーブ４９を設けることができる。特に、半透明の材料および／または散乱中心を含む材料を使用することで、追加の均一化を達成することができる。例えば、シリコーン、テフロン（Teflon）、またはさらには例えばPEBAX（登録商標）として市場で知られているポリエーテルブロックアミドブロック共重合体から構成される、相応する物体またはチューブが適している。スリーブ４９として、少なくとも領域的に施与された例えばＰＥＴ製の薄壁のシュリンクチューブが有効であることが実証されており、これは、単層で仕上げられていてもよいし、多層で仕上げられていてもよい。

拡散体本体４３と、例えばガラスまたはプラスチック製のスリーブ４９との間で、放射挙動に不利な影響を与える、拡散体本体４３上での例えば汚れや粗さなどの起こり得る表面の不規則性を抑制する目的で、スリーブ４９と拡散体本体４３との間にさらなる層が導入されていることを提供することができる。ここで、一方では、ガラス系と一致する屈折率、高い透明性、および良好な適用性の観点から十分に高い粘度を有するように留意する必要がある。例えばグリセリンまたはシリコーン（油または接着剤）がさらなる層として適していることが判明した。

したがって、白色ガラスを用いて形成された散乱素子４３．６を有する一実施形態では、この白色ガラスにおいて散乱粒子によって散乱中心が形成され、散乱領域内の散乱粒子の濃度が、１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、好ましくは２０ｐｐｍ～１００ｐｐｍであることが提供される。

散乱領域からの、したがって散乱ロッドの白色ガラスまたは白色ガラス管の体積からの出力カップリング効率は、固有パラメータとしての散乱粒子の散乱特性に加えて、散乱領域内の散乱粒子の濃度自体にも依存する。

ここで、ｐｐｍ単位での濃度データは、散乱粒子が埋め込まれている白色ガラスの成分の質量割合に対する散乱粒子の割合を指す。

白色ガラスの不均一領域が散乱中心として機能する場合には、この不均一領域が、好ましくはそれらが埋め込まれているガラスのガラス成分の相分離および／または偏析によって形成されるという、代替的な実施形態が生じる。

不均一領域によって形成された散乱中心は、好ましくは１０ｎｍ～１０００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ～８００ｎｍの直径または最大寸法を有する。これらの散乱中心は、特に好ましくは球状である。

不均一領域が散乱中心として埋め込まれている白色ガラスは、好ましくは、ＡｓおよびＰｂを含有するケイ酸塩ガラスからなることができる。この場合、散乱中心は、周囲のガラスマトリックスに比べて高いＰｂおよび／またはＡｓ含有量を有する。

また、不均一領域が散乱中心として埋め込まれているガラスあるいは白色ガラスは、フッ素含有Ｃａ－Ｚｎケイ酸塩ガラスからなることができる。その場合、散乱中心は、好ましくは、周囲のガラスマトリックスに比べて高いフッ素含有量を有する。

例えば、散乱素子４３．６およびこれを取り囲むマトリックス４３．４の使用材料および材料特性に応じて勾配熱処理によって達成可能なことは、拡散体の最大範囲の方向に沿って異なる温度を適用することによって、散乱効果を例えば連続的に変化させることができるということである。この結果として、例えば入力カップリング面に直接配置された体積領域についてはまず、どちらかといえば低い散乱効果を設定し、反対側の拡散体本体４３の体積領域についてはどちらかといえば高い散乱効果を設定することが可能である。

これにより、異なる体積領域において体積単位あたりの散乱中心密度が異なる散乱中心を有する散乱素子を有する拡散体本体を得ることができる。結果として、光の入力カップリングの方向に対して平行な方向で生じ得る強度低下を、少なくとも部分的に補償することができる。

本明細書に開示され、かつ特許請求の範囲で言及されている強度または強度分布は、物理的な観点では輝度にも相当し、これは、本発明のように測定が光学システムを使用して行われる場合にはルミナンスまたは明度とも呼ばれ、固定の立体角を捉えたものである。

１ 照明システム
１０ レーザ光源
２０ コネクタ
３０ 導光体
３１ コア
３１．１ コア径ＤＣ、またはファイババンドル径
３２ クラッド
４０ 拡散体素子
４１ 光入力カップリング
４２ 光出力カップリング
４３ 拡散体本体
４３．１ 直径ＤＤ
４３．２ 長手軸線
４３．３ 拡散体長ＬＤ
４４ 接続ゾーン
４５ 中間媒体
４６ ジャケット
４７ バルーン
４８．１ 液体供給部
４８．２ 液体排出部
４９ スリーブ
５０ 組織
６０ 腫瘍組織
１００ グラフ
１０１ 強度
１０２ 観察角度
１０３．１ 第１の強度プロファイル
１０３．２ 第２の強度プロファイル
１０３．３ 第３の強度プロファイル
１０４ 強度許容範囲
１０５ 接続ゾーン／入力カップリング箇所からの距離
１０６．１ 第１の強度プロファイル
１０６．２ 第２の強度プロファイル
１０７．１ 比散乱長ＬＳ１
１０７．２ 比散乱長ＬＳ２
１０８ 検出器

Claims (36)

1. 照明システム（１）、特に医療技術的治療および／または診断システム用の照明システム（１）であって、前記照明システム（１）は、少なくとも１つのレーザ光源（１０）と、近位端で前記少なくとも１つのレーザ光源（１０）に接続可能および／または割り当て可能な導光体（３０）とを含み、かつ前記導光体（３０）の遠位端に、実質的に半径方向の球状の放射特性を有する拡散体素子（４０）を有し、前記拡散体素子（４０）は、少なくとも１つの拡散体本体（４３）を含み、前記拡散体本体（４３）は、無機材料、特にガラス、ガラスセラミックス、ガラス様材料、または前述の材料から構成された複合材料と、有利に少なくとも１つの散乱素子（４３．６）とを含み、前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）の表面は、細孔がなく平滑である、照明システム（１）。
2. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）は、ジャケット（４６）を含み、前記ジャケット（４６）は、前記拡散体本体（４３）を少なくとも部分的もしくは領域的にまたは完全に取り囲む、請求項１記載の照明システム（１）。
3. 平均値からの放射強度分布の偏差は、±３０％以下、好ましくは±２０％以下である、請求項１または２記載の照明システム（１）。
4. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）は、実質的に球状、楕円状、液滴状、円筒状の形状またはこれらの基本形状から組み合わせられた形状を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
5. 前記導光体（３０）は、コア径（３１．１）を有するコア（３１）とクラッド（３２）とを有する単一ファイバを含み、入力カップリング面の領域における前記拡散体本体（４３）の直径ＤＤ（４３．１）は、前記入力カップリング面の領域における前記導光体（３０）の前記コア径（３１．１）を上回るか、または少なくともこれに等しい、請求項１から４までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
6. 前記導光体のコア径（３１．１）と前記拡散体本体（４３）の直径との比は、≦１．０～０．３、特に好ましくは≦１．０～０．５である、請求項１から５までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
7. 前記導光体（３０）は、ファイババンドル径またはファイバロッド径（３１．１）を有する可撓性ファイババンドルまたは剛性ファイバロッド（３１）を含み、前記入力カップリング面の領域における前記拡散体本体（４３）の直径ＤＤ（４３．１）は、前記入力カップリング面の領域における前記導光体（３０）の前記ファイババンドル径（３１．１）を上回るか、またはこれに等しい、請求項１から６までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
8. 前記導光体のファイババンドル径またはファイバロッド径（３１．１）と前記拡散体本体（４３）の直径との比は、≦１．０～０．３、特に好ましくは≦１．０～０．５である、請求項１から７までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
9. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）と前記導光体（３０）とは、接着またはスプライシングによって互いに堅固に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
10. 前記拡散体本体（４３）と前記導光体（３０）の前記遠位端との間に接続ゾーン（４４）が存在し、前記接続ゾーン（４４）内に光学素子および／または中間媒体（４５）が配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
11. 前記ジャケット（４６）は、拡散体本体（４３）と導光体（３０）との間の前記接続ゾーンを少なくとも取り囲む、請求項１から１０までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
12. 前記ジャケット（４６）は、前記拡散体素子から横方向に放射された光を透過または半透過する層であって、有機ワニス、液体シリコーン、熱可塑性ポリマー、溶融型接着剤、２成分系接着剤もしくはゾルゲルガラスを含む層、シュリンクチューブ、または追加的に取り付けられた透明もしくは半透明の取付け素子を含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
13. 前記ジャケット（４６）は、低融点ガラスを含み、前記低融点ガラスは、有利に５００℃未満、好ましくは４００℃未満、特に好ましくは３００℃未満の低い加工温度を有し、かつ／または施与されるガラスの加工温度は、前記拡散体素子の軟化温度より少なくとも５０Ｋ、好ましくは少なくとも１００Ｋ低い、請求項１２記載の照明システム（１）。
14. 前記ジャケット（４６）は、プラスチックまたはガラス製の透明なまたは光散乱性の取付けキャップから仕上げられている、請求項１２または１３記載の照明システム（１）。
15. 前記拡散体本体は、散乱中心を、細孔、粒子、クリスタリット、ポリクリスタリット、多孔質のおよび／もしくは着色されたおよび／もしくは光学的に活性な顔料、特に燐光もしくは蛍光および／もしくは着色領域を有する発光体、例えば、着色粒子、着色クリスタリットもしくは着色顔料もしくはガラスの着色物、もしくは屈折率変動の形での異質物、またはそのような散乱中心の任意の組合せの形態で含み、前記無機材料の異質物は、相分離、偏析および／または粒子介在物、核および／またはクリスタリットを含む、請求項１から１４までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
16. 前記散乱領域内の前記散乱中心の濃度は、１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、好ましくは２０ｐｐｍ～１００ｐｐｍである、請求項１５記載の照明システム（１）。
17. 前記拡散体本体（４３）は、その体積全体にわたって散乱中心の均一な分布を有する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
18. 前記散乱中心は、１０ｎｍ～５０００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ～１２００ｎｍの、一方向での直径あるいは最大範囲を有する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
19. 散乱粒子は、ＳｉＯ_２および／またはＳｉＮおよび／またはＢａＯおよび／またはＭｇＯおよび／またはＺｎＯおよび／またはＡＩ_２Ｏ_３および／またはＡＩＮおよび／またはＴｉＯ_２および／またはＺｒＯ_２および／またはＹ_２Ｏ_３および／または前記酸化物の金属のみおよび／またはＢＮおよび／またはＢ_２Ｏ_３および／またはＲｕおよび／またはＯｓおよび／またはＲｈおよび／またはＩｒおよび／またはＡｇおよび／またはＡｕおよび／またはＰｄおよび／またはＰｔおよび／またはダイヤモンド状炭素および／またはガラスセラミックス粒子を含む、請求項１から１８までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
20. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）は、ケイ酸塩ガラス、好ましくはＮａ－Ａｌ－Ｋケイ酸塩ガラス、非常に特に好ましくはＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ｃａ－Ｚｎケイ酸塩ガラスまたはＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスを含む、請求項１から１９までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
21. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）は、ホウケイ酸塩ガラスを含み、前記ホウケイ酸塩ガラスは、有利に（重量％で）以下の組成：
    Ｂ_２Ｏ_３ １５．００～４０．００
    ＳｉＯ_２ ４５．００～８０．００
    Ｒ_２Ｏ ０．０～２０．０
    Ｒ’Ｏ ０．０～２０．００
    Ｒ’’Ｏ_２ ０．０～１０．００
    Ａｌ_２Ｏ_３ ０．０～１０．００
    を有する、請求項１から１８までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
22. 前記少なくとも１つの拡散体本体（４３）は、ガラスセラミックス、好ましくはリチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックス（ＬＡＳ－ＧＣ）、コーディエライトガラスセラミックスまたはマグネシウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックス、特に好ましくは、狙いどおりの温度／時間の適用によって少なくとも部分的に光散乱性クリスタリットを有する状態に変換された濁りなく透明なリチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックスを含む、請求項１から１８までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
23. 前記拡散体素子（４０）および／または前記拡散体本体（４３）および／または前記ジャケット（４６）は、それぞれの適用波長で低い吸収を有する、請求項１から２２までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
24. 前記拡散体素子（４０）および／または前記拡散体本体（４３）および／または前記ジャケット（４６）は、その体積内でおよび／またはその表面上で、少なくとも部分的または領域的に構造化されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
25. 前記拡散体本体（４３）および／または前記ジャケット（４６）は、散乱粒子から構成されるコーティングを有し、かつ／または前記拡散体本体（４３）は、着色ガラスもしくは着色プラスチックから構成される追加のスリーブを有する、請求項１から２４までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
26. 前記拡散体素子（４０）および／または前記拡散体本体（４３）および／または前記ジャケットは、膨張可能な透明または光散乱性のバルーン（４７）によって覆われている、請求項１から２５までのいずれか１項記載の照明システム（１）。
27. 前記バルーン（４７）内の前記拡散体素子（４０）および／または前記拡散体本体（４３）の周囲に冷却液またはガスを流すことができ、前記導光体（３０）に加えて、前記冷却液用の追加の供給および排出チャネルが設けられている、請求項１６記載の照明システム（１）。
28. 拡散体本体（４３）の、特に請求項１から２７までのいずれか１項記載の照明システム（１）用の拡散体本体（４３）の製造方法において、
    － 出発ガラス、有利にケイ酸塩ガラス、好ましくはＮａ－Ａｌ－Ｋケイ酸塩ガラス、非常に特に好ましくはＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ｃａ－Ｚｎケイ酸塩ガラスまたはＮａ－Ａｌ－Ｋ－Ａｓ－Ｐｂケイ酸塩ガラスを製造するための所定の組成を有するガラス原料からガラス溶融物を提供するステップと、
    － 散乱粒子を散乱中心として加えるか、または化学的および／もしくは熱的プロセスによって、有利に１０ｎｍ～２０００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ～１２００ｎｍの直径を有する散乱中心を前記材料内に生成するステップと、
    － 前記溶融物を、有利に１０ｐｐｍ～１０００ｐｐｍ、特に好ましくは２０ｐｐｍ～１００ｐｐｍの所望の濃度が得られるまで均質化するステップと、
    － 前記出発ガラスを延伸させてガラスロッドとし、前記ガラスロッドは、有利に０．１ｍｍ～５ｍｍの範囲、有利に０．２ｍｍ～２ｍｍの範囲の直径を有するものとするステップと、
    － 前記得られたガラスロッドを切断するステップと、
    － セクションを、後続の加熱プロセスにより変形加工するステップと
    を含む、方法。
29. 拡散体本体（４３）の、特に請求項１から２７までのいずれか１項記載の照明システム（１）用の拡散体本体（４３）の製造方法において、
    － 出発ガラス、好ましくはホウケイ酸塩ガラス、好ましくはアルカリホウケイ酸塩ガラスを製造するための所定の組成を有するガラス原料からガラス溶融物を提供するステップと、
    － 相分離のために制御された温度／時間プロファイルで、５００～８００℃、例えば６００～８００℃、好ましくは６５０～７５０℃、特に好ましくは７００～７２５℃の温度範囲で、
    － １～１５０時間、例えば２４～４８時間または４８～８０時間の期間にわたって
    熱処理を行うステップと、
    － 前記熱処理によって散乱中心を前記材料内に生成し、その際、前記組成物は、ケイ酸塩に富む相とホウ素に富む相とに分離し、酸浸出ステップおよび／または細孔洗浄苛性浸出ステップによって前記ガラスの内部に開放多孔性を生じさせ、それにより、２００～７００ｎｍ、例えば２００～５００ｎｍ、好ましくは３００～５００ｎｍ、特に好ましくは３００～４５０ｎｍのオーダーの分散相粒子または細孔と、約１０^８～１０^１２ｍｍ^－３、好ましくは１０^９～１０^１１ｍｍ^－３、特に好ましくは１０^１０～１０^１１ｍｍ^－３の個数密度とを有するガラスを得るステップと
    を含む、方法。
30. 拡散体本体（４３）の、特に請求項１から２７までのいずれか１項記載の照明システム（１）用の拡散体本体（４３）の製造方法において、
    － ガラスセラミックス、有利にリチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックス用の出発ガラスを製造するための所定の組成を有するガラス原料からガラス溶融物を提供するステップ
    を含み、ここで、
    － 前記出発ガラスを加熱プロセスでセラミックス化することで、結晶形成および結晶成長によりクリスタリットのサイズおよび前記拡散体本体の体積内でのその分布を狙いどおりに調節し、かつ前記クリスタリットが散乱中心として機能する、方法。
31. 温度／時間管理によって、波長に依存する散乱効果を得る、請求項２７から２９までのいずれか１項記載の拡散体本体（４３）の製造方法。
32. このようにして得られた前記拡散体本体を、接着またはスプライシングによって前記導光体と互いに堅固に接続する、請求項３１記載の拡散体本体（４３）の製造方法。
33. 前記拡散体本体および／または前記導光体に接続された前記拡散体本体を、少なくとも拡散体本体と導光体との間の接続ゾーンを含めてコーティングプロセスに供することにより、ジャケット（４６）を形成する、請求項３１または３２記載の拡散体本体（４３）の製造方法。
34. 少なくとも部分的または領域的に構造化するための、特に拡散体本体（４３）の横方向の放射強度プロファイルを適合させるための方法であって、前記拡散体本体（４３）および／または接続ゾーン（４４）が、透明または半透明のジャケット（４９）によって少なくとも部分的または領域的に取り囲まれており、かつ拡散体素子（４０）を形成し、好ましくは、前記ジャケット（４９）は、可撓性チューブから形成されており、好ましくは、前記チューブは、散乱中心を含み、前記散乱中心は、体積内および／または表面において、その特性および／または組成を少なくとも局所的に変更し、かつ／または材料を除去もしくは施与する構造を、ほぼ任意の幾何学的形状および配置でその中および／もしくは上に形成する、方法において、
    － レーザ加工プロセス、特に、好ましくは前記体積内および／または前記表面において屈折率および／もしくは組成の変更、または構造の生成をもたらす短パルスレーザまたはＣＯ_２レーザによるレーザ加工プロセス、
    － 相応する顔料を含む印刷可能な有機もしくはセラミックス着色剤、またはガラス融剤をベースとする着色剤を用いた、特にグリッドプロファイル構造を施与あるいは製造するための印刷プロセス、
    － ウェットケミカルエッチングプロセスまたはドライケミカルエッチングプロセス、
    － フォトリソグラフィープロセス、
    － 研磨、機械的加工プロセス、またはこれらのプロセスの組合せ
    を含む、方法。
35. 医学的治療法、特に腫瘍を治療するための光線力学療法（ＰＤＴ）および／もしくは光免疫療法（ＰＩＴ）、静脈瘤を治療するための静脈内レーザ治療（ＥＶＬＴ）、膀胱もしくは前立腺の治療、レーザ間質温熱療法（ＬＩＴＴ）、首／咽頭の炎症（粘膜炎）の光誘起治療、または歯科、眼科および皮膚科分野での適用のための装置の構成要素としての、請求項１から２７までのいずれか１項記載の照明システム（１）の使用。
36. 腫瘍を治療するための光線力学療法（ＰＤＴ）のための装置の構成要素としての、請求項１から２７までのいずれか１項記載の照明システム（１）の使用であって、前記拡散体素子（４０）を有する少なくとも１つの導光体（３０）が、別の拡散体素子（４０）から放射された光を取り込み、前記光を、前記導光体（３０）を介して分光分析および／または線量測定用の検出器に送る、使用。

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