RU2304007C2 - Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps - Google Patents
Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304007C2 RU2304007C2 RU2005131628/14A RU2005131628A RU2304007C2 RU 2304007 C2 RU2304007 C2 RU 2304007C2 RU 2005131628/14 A RU2005131628/14 A RU 2005131628/14A RU 2005131628 A RU2005131628 A RU 2005131628A RU 2304007 C2 RU2304007 C2 RU 2304007C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- control unit
- input
- unit
- output
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для точного дозирования ультрафиолетового излучения (УФИ), в частности при применении медицинской технологии АУФОК (аутотрансфузии ультрафиолетом облученной крови), а также в иных медицинских и научно-исследовательских целях, где требуется повторяемость процессов и высокая воспроизводимость результатов.The invention relates to medical equipment and can be used for accurate dosing of ultraviolet radiation (UVI), in particular when applying medical technology AUFOK (autotransfusion with ultraviolet irradiated blood), as well as for other medical and scientific research purposes, where process repeatability and high reproducibility are required results.
Изобретение позволяет обеспечивать заранее заданную в цифровой форме величину дозы УФ-излучения в определенной зоне независимо от ряда внешних факторов, таких как изменение рабочей температуры, колебания напряжения в сети, старения арматуры газоразрядных ламп, потери вакуума и прочих факторов, приводящих к изменению интенсивности излучения.EFFECT: invention makes it possible to provide a predetermined in digital form dose value of UV radiation in a certain zone regardless of a number of external factors, such as changes in operating temperature, voltage fluctuations in the network, aging of gas discharge lamp fittings, vacuum loss, and other factors leading to a change in radiation intensity.
Известны различные варианты построения устройств дозирования УФИ. Устройство, предложенное в [1], позволяет определить данные для максимального оздоровительного эффекта действия УФ-излучения исходя из среднего значения интенсивности биологической эффективности облучения человека.There are various options for constructing UV dosing devices. The device proposed in [1] allows one to determine data for the maximum healing effect of UV radiation based on the average value of the intensity of the biological effectiveness of human exposure.
Имеются другие варианты построения устройств дозирования излучения, которому подвергаются внутренние и внешние ткани биологических объектов при диагностике и терапии. Но все они дают значения доз, имеющих приблизительный, оценочный характер. Так, например, в [2] предлагается аппарат для диагностики и магнитолазерной терапии, построенный на основе лазерной биофотометрии. Но как в [2], так и в [3], где авторы решают задачу повышения точности контроля поглощенной дозы (при низкоинтенсивной лазерной терапии внутренних органов) за счет дополнительного учета энергии, затраченной на локальный нагрев эпидермиса (поверхностного слоя биоткани) и значению величины падающей на биообъект энергии не придается особого внимания. Между тем, от нее напрямую зависят величины вычисляемых поглощенных доз излучения. В одном случае полагаются на известность параметров излучателя, а в другом - на величину падающей средней мощности, хотя известно, что интенсивность падающего излучения значительно подвержена влиянию таких факторов, как старение арматуры, нестабильность напряжения питающей сети, изменение рабочей температуры и прочее.There are other options for constructing radiation dosing devices, which are exposed to internal and external tissues of biological objects during diagnosis and therapy. But they all give values of doses that have an approximate, estimated character. So, for example, in [2], an apparatus for diagnostics and magnetolaser therapy based on laser biophotometry is proposed. But both in [2] and [3], where the authors solve the problem of increasing the accuracy of absorbed dose control (with low-intensity laser therapy of internal organs) by additionally taking into account the energy spent on local heating of the epidermis (surface layer of biological tissue) and the value of the energy incident on the bioobject is not given much attention. Meanwhile, the calculated absorbed radiation doses directly depend on it. In one case, they rely on the emitter’s parameters to be known, and in the other, on the value of the incident average power, although it is known that the intensity of the incident radiation is significantly influenced by factors such as aging of the armature, instability of the supply voltage, change in operating temperature, etc.
Ввиду того, что в [2, 3] рассматривается излучение, лежащее в ближнем инфракрасном диапазоне оптического спектра (0.84-0.89 мкм), имеющего отличную от ультрафиолета (0.20-0.40 мкм) квантовую эффективность, а следовательно, и другую картину биологического действия, ни одно из этих устройств не может считаться прототипом предлагаемого устройства дозирования ультрафиолетового излучения.In view of the fact that radiation lying in the near infrared range of the optical spectrum (0.84-0.89 μm), which has quantum efficiency different from ultraviolet (0.20-0.40 μm), and therefore a different picture of the biological effect, is considered in [2, 3]. one of these devices cannot be considered the prototype of the proposed device for dispensing ultraviolet radiation.
Наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности и достигаемому результату является устройство электронного измерителя электрической энергии, в котором предусмотрена возможность дозирования энергии, расходуемой на проведение определенной технологической операции [4].The closest to the claimed object in technical essence and the achieved result is the device of an electronic meter of electric energy, which provides for the possibility of dosing the energy spent on a specific technological operation [4].
Устройство содержит аналоговый преобразователь мощности, преобразователь напряжения в частоту, счетчик импульсов, кроме того, дополнительно введены блок дешифраторов, блок задания дозы, ключ запуска электронного измерителя (электроэнергии), блок управления выключателем и выключатель электроэнергии, установленный в цепи источника питания.The device contains an analog power converter, a voltage to frequency converter, a pulse counter, in addition, a decoder unit, a dose setting unit, an electronic meter (electric power) start key, a switch control unit and an electric power switch installed in the power supply circuit are additionally introduced.
Но в связи со спецификой системы питания источника ультрафиолетового излучения устройство электронного измерителя электрической энергии [4] не позволяет осуществить дозирование УФИ.But due to the specifics of the power supply system of the ultraviolet radiation source, the device of the electronic electric energy meter [4] does not allow dosing of UVI.
Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей электронного измерителя электрической энергии за счет придания ему способностей дозировать подачу заранее заданного в цифровой форме количества энергии ультрафиолетового излучения и повышения точности дозирования УФИ.The objective of the present invention is to expand the functionality of an electronic meter of electrical energy by giving it the ability to dose the supply of a predetermined digital amount of energy of ultraviolet radiation and improve the accuracy of dosing UV.
Указанный технический результат достигается тем, что в электронный измеритель электрической энергии, содержащий преобразователь напряжения в частоту (импульсный интегратор), который подключен к входу счетчика импульсов, а также блок дешифраторов, блок задания дозы, ключ запуска электронного измерителя, блок управления выключателем, причем ключ запуска электронного измерителя соединен с другим управляющим входом блока управления выключателем, согласно изобретению дополнительно введены газоразрядный источник УФИ с индуктивным балластом, диодный мост, включенный параллельно источнику излучения, фотодатчик УФИ, соединенный со входом преобразователя напряжения в частоту, выход блока управления выключателем соединен с входом ключа коммутации газоразрядной лампы, последовательно с входом блока коммутации в диагональ моста включено балластное сопротивление, а параллельно ему включен блок защиты.The specified technical result is achieved in that in an electronic meter of electrical energy containing a voltage to frequency converter (pulse integrator), which is connected to the input of the pulse counter, as well as a decoder unit, a dose setting unit, an electronic meter start key, a switch control unit, and the key the start of the electronic meter is connected to another control input of the control unit of the switch, according to the invention, a gas discharge source of UVI with an inductive point is additionally introduced volume, a diode bridge connected in parallel with the radiation source, a UV light sensor connected to the input of the voltage-to-frequency converter, the output of the control unit of the switch is connected to the input of the switching key of the discharge lamp, ballast is connected in series with the input of the switching unit to the bridge diagonal, and the block is connected in parallel to it protection.
Фотодатчик УФИ представляет собой известную схему [5] включения фотодиода в режиме короткого замыкания, для обеспечения которого между выходом операционного усилителя и инвертирующим входом его включено сопротивление отрицательной обратной связи. При этом выходной сигнал схемы будет равен произведению тока короткого замыкания фотодиода и величины этого сопротивления.The UVI photosensor is a well-known circuit [5] for switching on a photodiode in a short circuit mode, for which a negative feedback resistance is connected between the output of the operational amplifier and its inverting input. In this case, the output signal of the circuit will be equal to the product of the short circuit current of the photodiode and the magnitude of this resistance.
При определенной величине интенсивности светового потока, падающего на фотодиод, ток короткого замыкания будет пропорционален энергетической освещенности (закон Столетова). Таким образом, если произвести интегрирование выходного сигнала операционного усилителя в цифровой форме, то возникает возможность осуществления дозирования энергии ультрафиолетового излучения и, следовательно, самого излучения.At a certain value of the intensity of the light flux incident on the photodiode, the short circuit current will be proportional to the energy illumination (Stoletov's law). Thus, if you integrate the output signal of the operational amplifier in digital form, it becomes possible to dose the energy of ultraviolet radiation and, therefore, the radiation itself.
Изобретение поясняется прилагаемым чертежом, где приведена функциональная схема устройства электронного измерителя дозы УФ-излучения газоразрядных ламп.The invention is illustrated by the attached drawing, which shows a functional diagram of an electronic meter for measuring the dose of UV radiation of discharge lamps.
Устройство дозирования УФ-излучения газоразрядных ламп содержит газоразрядный источник со стартером и индуктивным балластом 1, диодный мост 2, включенный параллельно газоразрядной лампе 3, фотодатчик УФ-излучения 4, соединенный с входом преобразователя напряжения в частоту 5, выход которого подключен к блоку задания дозы излучения 6. Блок задания дозы состоит из счетчика импульсов, блока двоично-десятичных дешифраторов и блока позиционных декадных переключателей, которые подключены к группе анализируемых входов блока управления ключом коммутации 7, ключ запуска электронного измерителя излучения 8 присоединен к управляющему входу блока управления ключом коммутации 7, который имеет непосредственную связь с входом электронного ключа коммутации 9 газоразрядной лампы, который через блок защиты 10 включен в выходную диагональ моста.The UV radiation metering device for gas discharge lamps comprises a gas discharge source with a starter and inductive ballast 1, a diode bridge 2 connected in parallel with the gas discharge lamp 3, a UV radiation photosensor 4 connected to the input of the voltage to frequency converter 5, the output of which is connected to the radiation dose setting unit 6. The dose setting unit consists of a pulse counter, a block of binary decimal decoders and a block of positional decade switches that are connected to the group of analyzed inputs of the key control unit ommutatsii 7 is connected to the control input of the switching unit 7 controls a key switch start electron radiation meter 8, which is directly connected with the electronic key input switching discharge lamp 9, which via the protection unit 10 is included in the output diagonal of the bridge.
Устройство дозирования УФ-излучения газоразрядного источника работает следующим образом.A device for dosing UV radiation of a gas discharge source operates as follows.
В исходном состоянии, при подаче соответствующих напряжений питания на схему, ток через газоразрядную лампу со стартером не протекает, так как она зашунтирована электронным ключом коммутации 9 газоразрядной лампы, включенным в выходную диагональ диодного моста 2.In the initial state, when the corresponding supply voltage is applied to the circuit, the current does not flow through the discharge lamp with the starter, since it is shunted by the electronic switch key 9 of the discharge lamp, included in the output diagonal of the diode bridge 2.
Перед подачей дозированного ультрафиолетового излучения, которое требуется для проведения предстоящей процедуры, предварительно устанавливается величина дозы с помощью позиционных декадных переключателей блока задания дозы излучения 6, имеющих десять фиксированных положений с соответствующими обозначениями цифр на лимбах. Количество переключателей равно, например, четырем десятичным разрядам цифр, соответствующим определенному значению задаваемой дозы, в заранее обусловленных для конкретной процедуры единицах.Before applying the dosed ultraviolet radiation, which is required for the upcoming procedure, the dose value is pre-set using the positional decade switches of the radiation dose setting unit 6, having ten fixed positions with the corresponding numbers on the limbs. The number of switches is, for example, four decimal places of digits corresponding to a certain value of a given dose, in units predetermined for a particular procedure.
В момент замыкания на короткое время кнопочного ключа запуска электронного измерителя излучения 8, в блоке управления ключом коммутации 7 формируется сигнал на включение лампы, который воздействует на электронный ключ коммутации 9. Составной транзистор электронного ключа запирается, и шунтирующее действие диодного моста прекращается. За счет переходных процессов в цепи, состоящей из накопителя энергии магнитного поля (он же - индуктивный балласт), в момент разрыва цепи при срабатывании стартера возникает импульс напряжения, обеспечивающий зажигание лампы.At the moment of short-circuiting the start key of the electronic radiation meter 8, in the control unit of the switching key 7 a signal is generated to turn on the lamp, which acts on the electronic switching key 9. The composite transistor of the electronic key is locked, and the shunt action of the diode bridge is terminated. Due to transients in a circuit consisting of a magnetic field energy storage device (it is also an inductive ballast), a voltage pulse arises when the starter trips, causing the lamp to ignite.
Электрический сигнал, пропорциональный величине падающего на фотодиод светового потока УФИ с фотодатчика 4, находящегося в зоне облучаемого газоразрядной лампой 3 объекта, поступает на вход блока преобразования напряжения в частоту 5.An electric signal proportional to the value of the UV light flux incident on the photodiode from the photosensor 4, located in the area of the object irradiated with a gas discharge lamp 3, is fed to the input of the voltage-to-frequency conversion unit 5.
Блок 5, реализующий процедуру импульсного интегрирования текущего значения мощности потока, падающего на фотодиод фотодатчика УФИ в течение определенного периода времени, определяемого заданной в цифровой форме дозы излучения (путем квантования по вольт-секундной площади выходного сигнала фотодатчика), преобразует результат текущего интегрирования в последовательность импульсов, поступающих в блок 6.Block 5, which implements the procedure of pulsed integration of the current value of the power of the stream incident on the photodiode of the UV photodetector for a certain period of time, determined by the radiation dose set in digital form (by quantizing the output signal of the photosensor by the volt-second area), converts the result of the current integration into a sequence of pulses entering block 6.
Счетчик импульсов, входящий в блок задания дозы 6, подсчитывает количество импульсов и выдает информацию на вход блока двоично-десятичных дешифраторов, соединенных с блоком позиционных декадных переключателей блока задания дозы. После обнуления счетчика в блоке 6, в котором в виде двоичного числа содержится текущее значение дозы излучения, блок 6 вырабатывает сигнал, поступающий на второй вход блока 7, что приводит к появлению исходного низкого уровня сигнала на выходе блока 7 и закрыванию ключа 9. Это, в свою очередь, приводит к гашению разряда лампы (или окончанию дозирования УФИ).The pulse counter included in the dose setting unit 6 calculates the number of pulses and provides information to the input of the binary decimal decoder unit connected to the positional decade switch block of the dose setting unit. After resetting the counter in block 6, in which the current value of the radiation dose is contained in a binary number, block 6 generates a signal supplied to the second input of block 7, which leads to the appearance of an initial low signal level at the output of block 7 and closing of key 9. This, in turn, dampens the discharge of the lamp (or ends dosing UVI).
Для предохранения электронного ключа коммутации 9 от электрического пробоя импульсами напряжения, возникающими между электродами лампы в моменты ее зажигания, предназначен специальный блок защиты 10.To protect the electronic switch key 9 from electrical breakdown by voltage pulses arising between the lamp electrodes at the time of its ignition, a special protection unit 10 is designed.
Способность дозирования ультрафиолетового излучения, приданная описанному в прототипе электронному измерителю электрической энергии с целью расширения функциональных возможностей, заключается в использовании специальной электронной схемы в сочетании с известным устройством дозирования, что позволяет осуществить дозирование УФИ.The ability to dispense ultraviolet radiation, given to the electronic meter of electric energy described in the prototype in order to expand the functionality, consists in using a special electronic circuit in combination with a known dispensing device, which makes it possible to dose UV light.
Предлагаемое устройство учитывает колебания мгновенных значений мощности светового потока, вызванными нестабильностью сети питания, процессами зажигания и гашения газоразрядных ламп, старением ламп, а также влиянием внешней среды.The proposed device takes into account fluctuations in the instantaneous power of the light flux caused by the instability of the power supply network, the processes of ignition and damping of gas discharge lamps, aging of the lamps, and also the influence of the external environment.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2150973, МПК 7 A61N 5/06, G01J 1/04, 1/42, 1/58 от 20.05.1998 г., опубл. 20.06.2000 г.1. RF patent No. 2150973, IPC 7 A61N 5/06, G01J 1/04, 1/42, 1/58 of 05/20/1998, publ. 06/20/2000
2. Патент РФ №2214844, МПК 7 A61N 5/067 от 27.02.2003 г., опубл. 27.10.2003 г.2. RF patent No. 2214844, IPC 7 A61N 5/067 of 02.27.2003, publ. 10/27/2003
3. Патент РФ №2228209, МПК 7 A61N 5/067 от 06.06.2002 г., опубл. 10.05.2004 г.3. RF patent No. 2228209, IPC 7 A61N 5/067 of 06.06.2002, publ. 05/10/2004
4. Патент РФ №2190861, МПК 7 G01R 21/06 от 16.03.2000 г., опубл. 10.10.2002 г.4. RF patent No. 2190861, IPC 7 G01R 21/06 from 03.16.2000, publ. 10/10/2002
5. Бузанова Л.К., Глиберман А.Я. Полупроводниковые фотоприемники, М.: Энергия, 1975 г., 65 с.5. Buzanova L.K., Gliberman A.Ya. Semiconductor photodetectors, M.: Energy, 1975, 65 S.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131628/14A RU2304007C2 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131628/14A RU2304007C2 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005131628A RU2005131628A (en) | 2007-04-20 |
| RU2304007C2 true RU2304007C2 (en) | 2007-08-10 |
Family
ID=38036646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131628/14A RU2304007C2 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2304007C2 (en) |
-
2005
- 2005-10-12 RU RU2005131628/14A patent/RU2304007C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005131628A (en) | 2007-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4221994A (en) | Photo curing light source | |
| CA1068771A (en) | Rapid pulse ultraviolet light apparatus | |
| EP1030619A1 (en) | Strobe light curing apparatus and method | |
| RU2304007C2 (en) | Device for dosing uv-radiation of gas-discharge lamps | |
| US20060229690A1 (en) | Device that emits laser beams at automatically-changing pulse frequencies | |
| RU2580987C2 (en) | Device for animal photo-haemotherapy | |
| RU2641068C1 (en) | Device for treatment of early infection and dermatological diseases | |
| US7795819B2 (en) | Discharge lamp controls | |
| DK1424096T3 (en) | Electrotherapeutic device for controlling the voltage potential of a human body | |
| WO1999037239A1 (en) | Device for hardening composite materials used in the dental field | |
| RU2072879C1 (en) | Apparatus for magnetolaser therapy | |
| RU2336105C2 (en) | Ultra-violet applicator for animals blood (autotransfusion of photomodified blood) | |
| KR20070092169A (en) | Self-contained controlled pulsed light emitter for diverse skin care and treatment and a method thereof | |
| WO2009122209A1 (en) | Control circuit for flash lamps or the like | |
| RU2088286C1 (en) | Apparatus for treatment and prophylactic of dermatological diseases and thermal injuries | |
| SU1648471A1 (en) | Reflexotherapy device | |
| JP2639904B2 (en) | Radiation measurement device | |
| KR200225764Y1 (en) | Integrated therapeutic device using a visible light and ultrasound | |
| RU2033823C1 (en) | Light therapy method | |
| EP2174533A1 (en) | Control for discharge lamp | |
| RU2074697C1 (en) | Device for light reflexotherapy (versions) | |
| RU79665U1 (en) | UV DOSE CONTROL DEVICE | |
| CN117398622A (en) | Phototherapy system based on high-power infrared light condensation shaping and light source control method thereof | |
| RU1821134C (en) | Photoplethysmograph | |
| SU725267A1 (en) | Device for regulating image brightness |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101013 |