CH214040A - Metalldampflampe, insbesondere für medizinische Zwecke. - Google Patents

Description

      Netalldampflampe,    insbesondere für medizinische Zecke.    Es ist bekannt, für medizinische Zwecke  gleichzeitig Bestrahlungen mit Temperatur  strahlern, insbesondere Glühlampen, und mit       Quecksilberdampfröhren    vorzunehmen. Da  mit     wird    die physiologische Wirkung der       ultravioletten    Strahlen durch die Wirkung  der roten und ultraroten Strahlen ergänzt.

   Zu  diesem Zwecke hat man zahlreiche soge  nannte     Mischlichtlampen    gebaut, indem man  zum Beispiel Glühdraht und Quecksilber  druckbogen in ein gemeinsames Entladungs  gefäss     brachte;    man hat auch schon vorge  schlagen, durch die Anwendung von Fluor  eszenzschirmen die dem Quecksilberbogen  fehlenden Strahlen, zum Beispiel den lang  welligen Teil des sichtbaren Spektrums zu  liefern. Eine Möglichkeit, mit diesen Ge  räten das     Strahlenspektrum    nach Bedarf in  einfacher und praktischer Weise zu korrigie  ren, besteht jedoch nicht.

   Bekanntlich ver  schiebt sich in den     Metalldampflampen    der  Mittelpunkt der Gesamtstrahlung mit zuneh  mendem Dampfdruck nach dem     langwellige-          ren    Bereich des Spektrums. Für die verschie-    denen Zwecke der Strahlungstherapie wurden  bis jetzt, ausser den vorher erwähnten Misch  lichtlampen, Hochdruck- und Niederdruck  entladungsröhren gebaut. Nur durch kompli  zierte     Kombinationen    solcher Hoch- und       Niederdruckbrenner    war es möglich, den       Spektralbereich    zu verändern, um ihn dem  Heilverlaufe anzupassen.

   Dieser Umstand  steht jedoch der Verbreitung des Strahlungs  gerätes in breiteren Volksschichten     hindeind     im Wege, denn die Privatleute sind selten,  die sich die Anschaffung solcher teurer  Aggregate leisten können.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Me-          talldampflampe,    die sich dadurch auszeich  net, dass sie sowohl als Hochdruck- wie auch  als     Niederdruckbrenner    verwendet werden  kann. Bei zweckmässiger     Ausführung        kann     die Gesamtstrahlung daher mit einfachen  Mitteln beliebig nach dem langwelligeren,  oder nach dem     kurzwelligeren    Gebiet des  Spektrums gesteuert werden.  



  Soll der Brenner ein     Spektrum    haben, das  starke Linien im Ultraviolett besitzt, das      heisst soll der Brenner im Wellenbereiche von       296-330        m,u    arbeiten und der Anteil an  sichtbarem Licht nur gering sein, so darf  keine Bogenentladung auftreten, sondern eine  reine Glimmentladung, wie dies bei der       Niederstdrucklampe    der Fall ist. Die spezi  fische Belastung ist     dabei    nicht höher als  5 Volt/cm.

   Bei Belastungen von über  10 Volt/cm (Arbeitsgebiet der normalen  Hochdrucklampe) nimmt der Anteil an Rot  mit zunehmender Elektronengeschwindigkeit  zu, und bei stark eingeschnürten Bogenentla  dung wird die in der Strahlungstherapie viel  verlangte     Tiefenwirkung    der Strahlen er  reicht.

   Werden normale Hochdruckelektro  den in Entladungsgefässen     unterheizt,    das  heisst unterbelastet, so tritt nach verhältnis  mässig kurzer Zeit eine     Zerstäubung    des     Trä-          germetalles    ein und die Röhre wird unbrauch  bar: Werden dagegen normale Niederdruck  elektroden     unzulässig    hoch erhitzt, so tritt  bald eine     Entg'lasung    der Quarzwand und  eine Verdampfung des     Elektrodenmaterials     ein, so dass die     Lebensdauer    derartiger Bren  ner     stark    gekürzt wird.  



  Damit soll gezeigt sein, dass es mit den bis  heute gebauten     Niederdruckbrennern    nicht  möglich war, im Hochdruckgebiet zu arbei  ten, während ein     Hochdruckbrenner    nicht im       Niederdruckgebiet    zu gebrauchen ist. Bei der  erfindungsgemässen     Metalldampflampe    kön  nen diese bekannten Nachteile     zweckmässig     durch eine besondere Anordnung und Bauart  der Elektroden behoben werden.  



  Dabei brauchen keinerlei komplizierte  elektrische Schaltungen vorgenommen zu  werden, sondern vorzugsweise genügt das  reine Kippen der Lampe um eine zwei Pol  gefässe verbindende Achse (oder um eine  Parallele zu ihr), um den     Spektralbereich    der       Metalldampflampe    in der     gewünschten    Weise  zu verändern.  



  Die Erfindung soll an Hand der Zeich  nung näher erläutert werden, welche eine bei  spielsweise Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes darstellt.  



       Fig.    1 zeigt eine fertig     gesockelte    Ent  ladungsröhre, und         Fig.    2 zeigt einen Schnitt durch die eine       Elektrodenseite,    jedoch ohne Sockel, in     ver-          grösserter,Skala:     Die     dargestellte    Ausführungsform     besteht     aus einem U-förmig gebogenen Quarzrohr l;  welches an den beiden Enden in je ein Pol  gefäss 2 übergeht. Als Sockel jedes Polge  fässes 2 ist eine Metallkappe 3 vorgesehen,  welche     mittels    einer schlecht wärmeleitenden  Masse 4 am Glas     bezw.    am Quarz     befestigt     ist.

   Die Elektroden     bestehen    je aus einem  nicht zu dünnen     Wolframdraht    5, der sich  derart zu einer Spirale 6     aufwickelt,    dass ein  zylindrischer Hohlraum 7     entsteht,    welcher  teilweise mit einem vorzugsweise aus einer  Mischung von 80     %        Wolframpulver        und    20       Erdalkaliozyd        bestehenden    gepressten Zylin  der 8 bestückt     ist.    Ein besonders guter Kon  takt des     Sinterkörpers    8     mit    dem Träger  metall wird dadurch gesichert,

   dass dank der  federnden     Eigenschaften    der     Wolframspirale     die     Sintermasse,    welcher vorzugsweise die  Form runder     Stäbchen    gegeben wird, mit  leicht     schraubender    Bewegung in die Spirale  eingedreht werden kann. Demzufolge bedarf  es keiner     weiteren    Hilfsmittel zur Befesti  gung der     Sintermasse,    was für die Herstel  lung des Brenners von grosser Wichtigkeit  ist.

   Das eine Ende der     Wolframspirale    dient  als     Stromzuführungsdraht    und wird mit  einem kleinen Isolator (Glastropfen) 9 (zwi  schen     Einschmelzseite    des     Stromzuführungs-          drahtes    und Spirale) versehen, welcher die  Aufgabe hat, den     Quecksilbervorrat,        welcher     sich am     Fusse    der Elektrode befindet,     gegen          direkte    Strahlung zu schützen und eine  Rückzündung zu     verhindern.    Das andere  Ende der     Wolframspirale    läuft,

       diametral     zum ersten, in     achsialer        Richtung    frei aus.  Der frei auslaufende Draht ist     chemisch    an  geschärft oder geschliffen     und    bildet eine  Spitze 10. Die     Elektrodenzuführungen    sind  absichtlich klein     gehalten,    um die Wärme  verluste     herabzusetzen.    Es genügt zum Bei  spiel für eine     maximale    Strombelastung von  zirka 2     Amp.    ein     Wolframdraht    von 0,4 mm.  



  Die Entladungsröhre ist zur     Ionisations-          einleitung    mit Edelgas gefüllt und     enthält         eine bestimmte kleine Menge Quecksilber, das  beim Betrieb zweckmässig nicht völlig ver  dampft. Verschiedene Stoffe können auch  dem Quecksilber     zugesetzt    werden, um in an  sich bekannter Weise das Quecksilber  spektrum im ultravioletten oder im roten       Spektralgebiet    aufzufüllen.  



  Der     Entladevorgang    ist kurz folgender:  Die Entladungsröhre wird in der Stellung  nach     Fig.    1 zum Beispiel mit einer Spannung  von zirka 5 Volt/cm in Betrieb gesetzt, wobei,  nach Einleitung der Ionisation, die Entla  dung an den Spitzen 10 der Elektroden ein  setzt, welche zu glühen anfangen. Dieser  Zustand kann beliebig lange aufrecht erhal  ten bleiben, vorausgesetzt, dass man Vor  kehrungen zur Begrenzung des Stromes trifft  (z. B. durch in     Serieschaltung    mit einer Im  pedanz), ohne eine Überhitzung des Wolf  ramdrahtes zu verursachen.

   Wird also die  Röhre mit einer     Belastung    betrieben, die 50  bis 100     Amp.    nicht überschreitet, so glühen  nur die Spitzen 10 und die Lampe brennt  als     Niederstdrucklampe.     



  Wird aber zufolge der gutem Wärmeleit  fähigkeit des     Wolframdrahtes    ein Teil der  mit dem     Sinterkörper    8 bestückten Spirale 6  stärker aufgeheizt, so fängt auch dieser Teil  an zu glühen     und    nimmt an der Entladung  teil. Die Glühzone schreitet fort bis zu den  ersten Windungen der Spirale, der     Sinter-          ktirper    8 selbst fängt an zu glühen und  nimmt seinerseits an der Elektronenemission  teil. Entsprechend der höheren Temperatur  steigt auch der Druck im Innern der Röhre.  Wir sind von der     Niederstdrucklampe    zur  eigentlichen     Niederdrucklampe    gelangt.

   Wäre  kein     .Sinterkörper    vorhanden, so würde die  Elektrode durch den     Aufheizungseffekt    eine  derart hohe über dem     Verdampfungspunkte     des Wolframs liegende Temperatur anneh  men, dass das     Elektrodenmaterial    kurz nach  der Inbetriebsetzung verdampfen würde.  



  Diesem Zustande wirkt der     Sinterkörper     entgegen, indem er die Spitze 10 entlastet       und    schon bei     etwa    800   C zu emittieren be  ginnt. Die hohe Beimischung des Wolfram-    Pulvers zum     Erdalkalioxyd    (80     %)    sichert  ausser der guten Wärmeleitfähigkeit des       Sinterkörpers    noch dessen guten Kontakt mit  der     Wolframwendel,    nebst geringem elek  trischem Widerstand. Ferner wird dadurch  das Auftreten von     Glühinseln    vermieden.  



  Wenn die Röhre     um    die Achse     x--x    (oder  eine zu ihr parallele) um 180   gedreht wird,  so fliesst das     Hg    aus den Polgefässen in den  Scheitel des U-förmigen Quarzrohres. Da  durch nun, dass die HK-Oberfläche eine be  deutend grössere ist, als im nicht gedrehten  Fall, setzt eine intensivere Verdampfung des       Hg    und damit eine erhebliche Druckzunahme  ein. Diese Wirkung wird noch wesentlich  erhöht, wenn die Lampe vorher eine gewisse  Zeit in der     urgedrehten    Lage gebrannt hat,  wodurch     eben,    gerade die Scheitelstelle des       U-förmigen    Quarzrohres sehr erhitzt worden  war.  



  Die resultierende     Druckzunahme    bewirkt  nur ein     Steigen    der Spannung bei leicht  fallendem Strom. Wir befinden uns im  Hochdruckgebiet; die Lampe arbeitet als  Hochdrucklampe. Durch die hohe Elektro  nendichte wird die freie Weglänge kleiner.

    Die Elektronen, die im     Niederdruckfall    fast  ohne Stösse zur Anode wanderten und so  ihre Energie alle auf einmal in Licht um  setzen konnten, tun dies im Hochdruckfall,  wo ihre     Geschwindigkeitsabnahme    infolge  der zahlreichen Stösse eine stufenweise ist,  ebenfalls in mehreren Raten, wodurch die     f     diesen Stufen entsprechende Anzahl Licht  quanten     auftreten        und    eine Verschiebung des  Spektrums in schon erwähntem Sinne bewir  ken.

   Zusammengefasst: Es ist in der beschrie  benen     Anordnung        möglich,    dieselbe Lampe     E     einmal als     Niederdrucklampe    und einmal als  Hochdrucklampe arbeiten zu lassen, indem  man sie um 180   um die Achse     x-x    oder  eine dazu parallele schwenkt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Metalldampflampe, insbesondere für me dizinische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl als Hochdruck- wie auch als Niederdrucklampe verwendet werden kann. UNTERANSPRüCIIE 1. Metalldampflampe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Schwermetalldraht bestehenden Elektroden derart zu einer Spirale aufgewickelt sind, dass ein Hohlzylinder entsteht, in welchen ein Sinterkörper eingepresst ist.

   2. Metalldampflampe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Spirale in achsialer Richtung in bezug auf den zylindrischen Hohlraum frei ausläuft. 3. Metalldampflampe nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Spirale in eine Spitze ausläuft. 4. Metalldampflampe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinter körper nur durch die federnde Wirkung der Spirale gehalten wird. 5. Metalldampflampe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinter körper aus einer Mischung von Schwermetall und einem Metalloxyd besteht.

   6. Metalldampflampe nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Alkali oxyd verwendet ist. ?. Metalldampflampe nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erdalkali- oxyd verwendet ist. B. Metalldampflampe nach Unteranspruch 5, -dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Schwermetalles 80% beträgt. 9. Metalldampflampe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spirale und der Einschmelzseite des Strom zuführdrahtes ein Glasisolator angeordnet ist.

   10. Metalldampflampe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das verdampfbare Metall im Überschuss vorhan den ist. 11. Metalldampflampe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Ionisationseinleitung ein Edelgas enthält. 12. Metalldampflampe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ent ladungsröhre teilweise in einem wärmeisolie renden Stoff eingebettet ist.