DE3024691A1 - ELECTRIC DISCHARGE LAMP FOR RADIATION PURPOSES - Google Patents
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Description
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Kombinat VEB NARVA
1017 Berlin
Ehrenbergstr. 11 -Combine VEB NARVA
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Ehrenbergstrasse 11 -
Elektrische Entladungslampe für BestrahlungszweckeElectric discharge lamp for irradiation purposes
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungslampe, die sowohl für allgemeine Bestrahlungszwecke, z. B. für gesundheitsfördernde und kosmetische Bestrahlungen als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z. B. der Schuppen— flechte oder der Akne verwendet werden kann« Es besteht auoh die Möglichkeit, diese Lampen in technischen Geräten, z# B. für Kopierzwecke, einzusetzen.The invention relates to an electric discharge lamp which can be used both for general irradiation purposes, e.g. B. for health-promoting and cosmetic irradiation as well as for the therapy of skin diseases, e.g. Of acne can be used as the scaly lichen or "There is AUOH the opportunity to use these lamps in technical devices such as # for copying purposes.
Es ist bekannt, mit Ultraviolettbestrahlung gesundheitsfördernde und kosmetische Effekte sowie durch phototherapeutische und photochemotherapeutische Verfahren Heilerfolge bei Hautkrankheiten zu erzielen· Besonders bei der Behandlung der Sohuppenflechte (Psoriasis) mit ihren verschiedenen Erscheinungsformen können durch die Phototherapie und die Photochemotherapie bedeutende Fortschritte erreicht werden. Die Photochemotherapie ist eine Kombinationstherapie, die auf der Anwendung eines Medikaments als Photosensibilisator und nachfolgender Bestrahlung vorwiegend im Bereich desIt is known to be beneficial to health with ultraviolet radiation and cosmetic effects as well as healing successes through phototherapeutic and photochemotherapeutic procedures to achieve in skin diseases · Especially in the treatment of psoriasis with its various Significant advances can be made through phototherapy and photochemotherapy. Photochemotherapy is a combination therapy that on the use of a drug as a photosensitizer and subsequent irradiation mainly in the area of the
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langwelligen Ultraviolette beruht (Wolff, K.; Hönigsmann, II.; Gschnait, F.; Konrad, K.; Dtschl. Med. Wschr. 124 (1975) 2*1-71long-wave ultraviolet (Wolff, K .; Hönigsmann, II .; Gschnait, F .; Konrad, K .; Dtschl. Med. Wschr. 124 (1975) 2 * 1-71
Bei der Phototherapie, allgemein bekannt als selektive Photo therapie, wird der therapeutische Effekt ohne medikamentöse Sensibilisierung durch direkten Angriff energiereicherer Ultraviolettstrahlung (UV-B/C) am genetischen Material der Epidermis ausgelöst (Tronnier, II·; Heldbüchel, H.: Akt Derm. J3 (1977) ^9, Schröp, F.: Dt. Dermatologie 25. (1977)In phototherapy, commonly known as selective photo therapy, the therapeutic effect is triggered without drug sensitization by direct attack of high-energy ultraviolet radiation (UV-B / C) on the genetic material of the epidermis (Tronnier, II; Heldbüchel, H .: Akt Derm. J3 (1977) ^ 9, Schröp, F .: German Dermatology 25. (1977)
Für beide Therapiearten sind unterschiedliche Bestrahlungsgeräte bekannt, z. B. nach DE-OS 2707920, DE-OS 2707908, DE-OS 2609273 oder DE-OS 2616892. Als Strahler kommen heute neben speziellen Niederdruck-Leuchtstofflampen vor allem Xenonhochdrucklampen und/oder Quecksilberdampf-Hochdruck— entladungen sowie Entladungen in Halogen-Metalldämpfen, z.B. Eisen-Galliumjodid oder Gallium-Indium-Samarium-Bleijodid entsprechend der DE 2531876 zum Einsatz.Different radiation devices are known for both types of therapy, e.g. B. according to DE-OS 2707920, DE-OS 2707908, DE-OS 2609273 or DE-OS 2616892. As emitters come today in addition to special low-pressure fluorescent lamps, above all xenon high-pressure lamps and / or high-pressure mercury vapor discharges as well as discharges in metal halide vapors, e.g. Iron gallium iodide or gallium indium samarium lead iodide according to DE 2531876 used.
Weiterhin wurde eine Lampe für o. g. Bestrahlungszwecke vorgeschlagen, die im Entladungsgefäß die Elemente Kupfer und/ oder Silber und/oder deren Verbindung entsprechend der WT-Anmeldung tfPH01J/2111ko en thait.Furthermore, a lamp for irradiation purposes above has been proposed that the elements copper and / or silver and / or their connection thait in the discharge vessel in accordance with the WT-registration tfPH01J / ko 2111 s.
Die Lösung hat den Nachteil, daß im relevanten Temperaturbereich Quecksilberhalogenid eine hohe Stabilität besitzt, wodurch Ablagerungen von metallischem Kupfer oder Silber an der Wand möglich werden· Zur Vermeidung dieser Ablagerungs— prozesse ist der Zusatz von beispielsweise Xenon, Kadmiumjodid oder Zinkjodid notwendig· Durch diese Maßnahme wird der technologische Aufwand erhöht.The solution has the disadvantage that mercury halide has a high stability in the relevant temperature range, whereby deposits of metallic copper or silver on the wall are possible · To avoid these deposits— processes is the addition of xenon, cadmium iodide, for example or zinc iodide necessary · By this measure the technological effort increased.
Eine Präzisierung der Ergebnisse zum optimalen Spektralbereich für die meisten Bestrahlungszxirecke ergab, daß dieser von 32o bis 3^0 nm reicht, wobei dem Gebiet zwischen 320 und 330 nm die größte Bedeutung zukommt.A more precise specification of the results for the optimal spectral range for most irradiation purposes showed that this ranging from 32o to 3 ^ 0 nm, the area between 320 and 330 nm is of the greatest importance.
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filtert man diesen günstigen Spektralbereich durch geeignete Filter aus, so erhält man jedoch mit den bekannten Lieht- und Strahlungsquellen nur noch geringe Bestrahlungsstärken, wodurch der praktische Einsatz herkömmlicher Lampen nicht den gewünschten Erfolg bringt.this favorable spectral range is filtered through suitable ones Filter off, but with the known light and radiation sources only have low irradiance levels, whereby the practical use of conventional lamps does not bring the desired success.
Zweck der Erfindung ist es, eine Strahlungsquelle mit besonders starker Emission im therapeutisch und auch kosmetisch günstigen Spektralgebiet oberhalb 320 nm zu entwickeln»The purpose of the invention is to provide a radiation source with particularly strong emissions in therapeutic and cosmetic terms to develop a favorable spectral region above 320 nm »
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Entladungslampe hoher Leistungskonzentration zu entwickeln, die im Wellenlängenbereich von 320 bis 3^-0 nm besonders viel Energie emittiert.The invention is based on the object of developing an electric discharge lamp with a high power concentration, those in the wavelength range from 320 to 3 ^ -0 nm are particularly large Energy emitted.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Entladungsgefäß Lutetium und/oder Lutetium—Verbindungen enthalten sind oder neben dem Lutetium oder der Lutetiumverbindung wahlweise weitere Metalle oder Metallverbindungen, vorzugsweise Metallhalogenid, vorhanden sind. Die Verbindungen des Lutetiums sind Halogenide, Im Entladungsgefäß ist neben dem Lutetium oder der Lutetiumverbindung Indium oder eine Indiumverbindung enthalten oder es sind Zäsium und/oder Rubidium nnd/oder Kalium oder Verbindungen dieser Elemente enthalten. Die im Entladungsgefäß angebrachten Elektroden enthalten Lutetiumoxid,According to the invention the object is achieved in that in Discharge vessel contains lutetium and / or lutetium compounds are or, in addition to the lutetium or the lutetium compound, optionally other metals or metal compounds, preferably metal halide are present. The connections of the lutetium are halides, in the discharge vessel is next to the lutetium or the lutetium compound indium or contain an indium compound or there are cesium and / or rubidium and / or potassium or compounds of these elements contain. The electrodes attached in the discharge vessel contain lutetium oxide,
Erfindungsgemäß bildet den Ausgangspunkt für die Strahlungserzeugung das Element Lutetium, das ein Spektrum mit vielen Linien aufweist, aber durch die leicht anregbaren Linien bei 328 mn, 328,2 nm, 331,2 nm, 336 nm, 337,7 nm, 338,6 nm und 3^0 nm einen wesentlichen Anteil der Emission im gewünschten Spektralgebiet hat. Das Lutetium wird in elementarer Form oder als Verbindung einer Entladung in einem Puffergas oder Pufferdampf zugesetzt, wodurch die Bedingungen für dessen Anregung und Emission gegeben sind.According to the invention, the starting point for generating radiation is the element lutetium, which has a spectrum with many Has lines, but by the easily excitable lines at 328 mn, 328.2 nm, 331.2 nm, 336 nm, 337.7 nm, 338.6 nm and 3 ^ 0 nm a substantial proportion of the emission in the desired Has spectral region. The lutetium is in elemental form or as a discharge in a buffer gas or compound Buffer steam added, whereby the conditions for its excitation and emission are given.
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Als günstig erweist sich die Anwesenheit des strahlenden Elements im Entladungsgefäß als Halogenid. Die Lutetiumhalogenide gewährleisten bei den in der Praxis realisierbaren ¥andtemperaturen der Strahler von 800 bis 1200 K genügend hohe Dampfdrücke, um ausreichende Mengen des Seitenerdmetalls in die Entladungsstrecke zu transportieren, wo aufgrund der niedrigen Anregungsenergien gute Voraussetzungen für eine starke Emission gegeben sind« Der Sättigungsdampfdruck des LuJ „ beispielsweise läßt sich mit log A - B/T annähern, wobei man ρ in Pa erhält, wenn A = 11,873; B = 10163 und die Temperatur in K eingesetzt werden. Pur die durchaus übliche Fandtemperatur von 1000 K ergibt sich damit ein Dampfdruck von etwa 50 l'a.The presence of the radiant proves to be favorable Element in the discharge vessel as halide. The lutetium halides guarantee in practice realizable and temperatures of the heater from 800 to 1200 K sufficiently high vapor pressures to transport sufficient quantities of the side earth metal into the discharge path, where, due to the low excitation energies, there are good prerequisites for strong emissions « The saturation vapor pressure of the LuJ "for example approximate with log A - B / T, where ρ in Pa is obtained when A = 11.873; B = 10163 and the temperature in K can be used. Purely at the usual fan temperature of 1000 K, this results in a vapor pressure of around 50 l'a.
Ebenfalls günstig wirkt sich die zusätzliche Einbringung von Indium, auch als Halogenid, in das Entladungsgefäß aus. Die stark in Erscheinung tretenden Indiumlinien bei 325»6 und 325,8 nm tragen deutlich zur Erhöhung der emittierten Energie im gewünschten Spektralgebiet bei.The additional introduction of indium, also as a halide, into the discharge vessel also has a favorable effect. the strongly appearing indium lines at 325 »6 and 325.8 nm contribute significantly to increasing the emitted energy in the desired spectral region.
Der aus Untersuchungen verschiedener Seitenerdmetalljodido in Pufferdampfen, ζ. B. DyJ „ in Quecksilber, bekannto Effekt der starken Kontraktion der Säule trat bei der Anwendung von Lutetium nicht auf. Die Entladung von Lutetium im Quecksilberdampf konnte längere Zeit stabil betrieben werden.The one from investigations of various side earth metal iodido in buffer steam, ζ. B. DyJ "in mercury, known effect the strong contraction of the column did not occur when using lutetium. The discharge of lutetium in mercury vapor could be operated stably for a long time.
Mit Zäsium, Rubidium u. ä. Elementen läßt sich das Temperaturprofil der Entladung jedoch noch abflachen, was auf den Austritt ultravioletter Strahlung aus der Säule positiven Einfluß hat.The temperature profile can be determined with cesium, rubidium and similar elements the discharge, however, flatten out, which is positive for the emission of ultraviolet radiation from the column Has influence.
Für die Langzeitstabilität der Lampen nach der Erfindung erwies es sich schließlich als günstig, die normalerweise aus reinem oder thoriertem Wolfram bestehenden Elektroden mit Lutetiumoxid zu versehen.For the long-term stability of the lamps according to the invention In the end, it turned out to be beneficial to use the electrodes, which normally consist of pure or thoriated tungsten to provide lutetium oxide.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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An Hand einiger Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.
Ausführungsbeispiele:The invention will be explained in more detail using a few exemplary embodiments.
Embodiments:
1, Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolettdurchlässiger Keramik mit einem Innendurchmesser von 12,5 mm und einem Elektrodenabstand von 25 mm erhält eine Füllung von 4000 Pa Argon, 20 mg Quecksilber und 3 mg Lutetiumjodid LuJ„.1, A discharge vessel made of silica glass or ultraviolet-permeable ceramic with an inner diameter of 12.5 mm and an electrode spacing of 25 mm a filling of 4000 Pa argon, 20 mg mercury and 3 mg lutetium iodide LuJ „.
Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten stellt sich am 220-V-Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 250 ¥ bei einer Spannung von 115VoIt am Strahler ein. Die emittierte Strahlung setzt sich aus den bekannten Linien des Quecksilbers und dem aus vielen Linien bestehenden Spektrum des Lutetiums zusammen. Ein großer Anteil der Energie wird davon im häufig gewünschten Spektralbereich von 320 bis 3^0 nm emittiert. Da auch über 3^0 nm hinaus mit hohem Wirkungsgrad Strahlung erzeugt wird, läßt sich ein derartiger Strahler entwerder als Breitbandstrahler einsetzen oder mit entsprechenden Filtern als Strahlungsquelle zur Emission in bestimmten abgegrenzten Spektralgebieten.After a burn-in time of 15 minutes, a suitable ballast is used on the 220 V network Power of 250 ¥ at a voltage of 115VoIt am Emitter one. The emitted radiation is made up of the known lines of mercury and that of many Lines existing spectrum composed of lutetium. A large proportion of the energy is often required from it Spectral range emitted from 320 to 3 ^ 0 nm. Since there is also radiation with high efficiency beyond 3 ^ 0 nm is generated, such a radiator can either be used as a broadband radiator or with a corresponding one Filters as a radiation source for emission in certain delimited spectral areas.
2. Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolettdurchlässiger Keramik mit einem Innendurchmesser von 22 mm, Elektroden, die Lutetiumojcid Lu-O- als Emitter enthalten und einem Elektrodenabst nd von 85 mm erhält eine Füllung von 2500 Pa Argon, 45 mg Quecksilber, 3 mg Lutetium, 13 mg Quecksilber jodid HgJ2 und 5 mg Rubidiumjodid RbJ.2. A discharge vessel made of silica glass or ultraviolet-permeable ceramic with an inner diameter of 22 mm, electrodes that contain Lutetiumojcid Lu-O- as an emitter and an electrode spacing of 85 mm is filled with 2500 Pa argon, 45 mg mercury, 3 mg lutetium, 13 mg mercury iodide HgJ 2 and 5 mg rubidium iodide RbJ.
Nach einer Einbrennzeit von 30 Minuten stellt sich am 220-V-Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 1 kV bei einer Spannung von II5 Volt am Strahler ein. Die Entladung ist diffus, wodurch für die Anregung und den Austritt der ultravioletten Strahlung besonders gute Bedingungen gegeben sind.After a burn-in time of 30 minutes, the 220 V network with a suitable ballast provides power of 1 kV at a voltage of II5 volts at the heater a. The discharge is diffuse, which is particularly responsible for the excitation and the exit of the ultraviolet radiation good conditions are given.
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3. Ein Entladungsgefäß aus Kieselglas oder ultraviolettdurchlässiger Keramik mit einem Innendurchmesser von 25 tun und einem Elektrodenabstand von 125 mm erhält eine Füllung von 25OO Pa Argon, 175 mg Quecksilber, 15 mg Lutetium jodid LuJ„, 1 mg Indium jodid InJ und 7 "ig Zäsiumjodid CsJ.3. A discharge vessel made of silica glass or more ultraviolet-permeable Ceramic with an inner diameter of 25 do and an electrode gap of 125 mm receives a Filling of 25OO Pa argon, 175 mg mercury, 15 mg lutetium iodide LuJ ", 1 mg indium iodide InJ and 7" ig cesium iodide CsJ.
Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten stellt sich am 380-V-Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 2 kW bei einer Spannung von 230 Volt am Strahler ein. Die Entladung ist diffus, die als Licht wahrgenommene Strahlung bläulich. Durch die Zugabe von Indium enthält das Spektrum zusätzliche Linien bei 325 nin, so daß von 325 bis 3^0 nm und darüber hinaus fast lückenlos Strahlungsenergie zur Verfügung steht. Da die emittierte Strahlung mit hohem Wirkungsgrad erzeugt wird, erhält man auch nach evtl. notwendiger Ausfilterung noch hoho Bestrahlungsstärken. Ganz besonders geeignet sind solche Strahler daher für die selektive Phototherapie von Hautkrankheiten.After a burn-in time of 15 minutes, the 380 V network with a suitable ballast provides power of 2 kW at a voltage of 230 volts at the heater. The discharge is diffuse, the one perceived as light Bluish radiation. With the addition of indium, the spectrum includes additional lines at 325 nin, see above that from 325 to 3 ^ 0 nm and beyond almost without gaps Radiant energy is available. Since the emitted radiation is generated with high efficiency, one obtains even after any necessary filtering, still high irradiance levels. Such emitters are particularly suitable hence for the selective phototherapy of skin diseases.
km Ein kugelförmiges Entladungsgefäß aus Kieselglas mit einem Innendurchmesser von 15 nun und einem Elektrodenabstand von 2,5 mm erhält eine Füllung von 7000 Pa Argon, 70 mg Quecksilber, 2 mg Lutetium jodid LuJ„, 0,5 nig Kalium jodid KJ und 0,1 mg Indiumjodid IuJ. k m A spherical discharge vessel made of silica glass with an inside diameter of 15 mm and an electrode spacing of 2.5 mm is filled with 7000 Pa argon, 70 mg mercury, 2 mg lutetium iodide LuJ ", 0.5 nig potassium iodide KJ and 0, 1 mg indium iodide IuJ.
Nach einer Einbrennzeit von 15 Minuten stellt sich am 220—V—Netz mit einem geeigneten Vorschaltgerät eine Leistung von 200 W bei einer Spannung von 55 V am Strahler ein. Es wird ein ähnlich günstiges Spektrum wie bei den anderen Ausführungsbeispielen beobachtet. Aufgrund des geringen Elektrodenabstandes dieser Entladung läßt sich die emittierte Strahlung besonders gut bündeln.After a burn-in time of 15 minutes, the 220 V network with a suitable ballast provides power of 200 W at a voltage of 55 V at the heater. It will be a similarly favorable spectrum as with the other embodiments observed. Because of the small distance between the electrodes, this discharge can focus the emitted radiation particularly well.
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- 8 -Zusainmenf as sung - 8 - Summary
Elektrische Entladungslampe für BestrahlungszweckeElectric discharge lamp for irradiation purposes
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungslampe, die sowohl für allgemeine Bestrahlungszwecke, z. B. für gesundheitsfördernde und kosmetische Bestrahlung als auch zur Therapie von Hautkrankheiten, z. B. der Schuppenflechte oder der Akne verwendet werden kann· Bs besteht auch die Möglichkeit, diese Lampe in technischen Geräten, z. B. für Kopierzwecke, einzusetzen.The invention relates to an electric discharge lamp, which are used both for general irradiation purposes, e.g. B. for health-promoting and cosmetic radiation as also for the therapy of skin diseases, e.g. B. psoriasis or acne can be used · Bs consists also the possibility of using this lamp in technical devices, e.g. B. for copying purposes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Entladungslampe hoher Leistungskonzentration zu entwickeln, die im Wellenlängenbereich von 320 bis 3^0 nm besonders viel Energie emittiert.The invention is based on the object of an electrical To develop discharge lamps with high power concentration, especially those in the wavelength range from 320 to 3 ^ 0 nm emits a lot of energy.
Erfindungsgemäß wird- die Aufgabe dadurch gelöst, daß Lutetium oder Lutetiumverbindungen und neben diesen noch andere Metalle oder Metallverbindungen, vorzugsweise Halogenide, enthalten sind.According to the invention, the object is achieved in that lutetium or lutetium compounds and in addition to these other metals or metal compounds, preferably halides, are included.
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ORIGINAL INSPECTED130008/0639
ORIGINAL INSPECTED
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