CH254655A - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines Körpers mittels elektro-magnetischer Ultrakurzwellen. - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines K¯rpers mittels elektro magnetischer Ultrakurzwellen.



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren und   eineVorrichtung    zur Behandlung eines   Rörpers    mittels elektro  magnetischer Ultrakurzwellen.   



   Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung besteht darin, dass die den zu   behan-      delnden      Eörper durchsetzenden,    von einem Ultrakurzwellenstrahler ausgesamdten, gebündelten Wellen vermittels eines auf der vom Strahler abgewendeten Seite des zu   behan-    delnden Körpers angeordneten Reflektors auf den   Rörper    zuriiakreflektiert werden.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des erwähnten Verfahrens, ist gekennzeichnet durch einen dem Ultrakurzwellenstrahler gegen berliegenden Reflektor, der in einem Abstand vom Strahler   angeord-    net ist, so da¯ der zu behandelnde K¯rper zwischen dem Strahler und dem Reflektor   Plat.    z findet, und der Reflektor die Wellen, die den zu behandelnden   Körper durch-    setzen, auf denselben zurückwirft.



   Ausführungsbeispiele des   erfindungsge-    mϯen Verfahrens und der Vorrichtung zu ihrer Durchführung sollen nun an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert werden.



   Fig.   1    zeigt eine beispielsweise Vorrichtung zur Durchführung des   erfindungs-    gemässen Verfahrens. Gemäss diesem Verfahren ist ein Generatorkreis 15 von an sich bekannter Art zur Erzeugung von Wellen mit ultrahoher Frequenz vorgesehen. Diese Wellen werden von einer Antenne oder einem Strahler 16   ausgestrahlt.    Dieser Strahler   16    ist mittels einer   Induktanz    an den Schwingungskreis angekoppelt. In Fig.   1    ist rein   schematiNch      em    Draht als Strahler dargestellt.



   Der zu heizende, trocknende, vulkani  sierende, zu alternde oder anderswie    zu behandelude Körper 18 wird in das vom Strahler 16 erzeugte Feld eingebracht. Der Körper 18 kann beispielsweise aus Holz, Gumani, Kunststoff, Harz, Leim, thermoplastischem Material oder dgl. bestehen und bildet das Objekt der elektromagnetischen Behandlung.



   Die vom Stra, hler 16   ausgestrahlten Wel-    len sind quasioptischer Natur, so da¯ sie reflektiert werden können. Die Wellenlängen dieser Wellen bemessen sich von 10 m an   abwärts bis zu Millimeterwellen.    Ihre   Fre-      quenz    ist höher als 30 Megahertz. Elektromagnetische Wellen in diesem Spektralband sind geeignet zum Erwärmen, Trocknen,   Al-      tern, Vulkanisieren, Leimen,    Binden, Schmelzen, Polymerisieren, Katalysieren, Zementieren usw. und haben die Eigenschaft, durch feste Substanzen, wie z. B. Holz,   Kunstsi.-off, Glas und and,-re    nicht leitende Stoffe, durchzudringen.



   Der Strahler 16 ist innerhalb eines geeig  neten    Reflektors 20 so angeordnet, da¯ die ausgestrahlten Wellen in einem begrenzten Bündel auf den zu behandelnden Körper geworfen werden, wodurch die   Energiever-    luste durch Streuung der Welten auBerhalb des Behandlungsfeldes klein sind. Der Re  flektor    20 besitzt eine polierte   Metallober-    fläche, die dem Strahler 16 zugekehrt ist und die zweckmäBig analog den    reflektie-      renden Meta-lloberfläehen,    die in der optischen Industrie bekannt sind, ausgebildet ist.



  Je nach der gewünschten Form des Strah  lenbündels kannider Reflektor    20 von beliebiger Form sein. Bei der in Fig.   1    darge   stellten Ausftthrungsform istì der Reflektor   
20 parabolisch ausgebildet, und der Strahler 1. 6 ist im wesentlichen im Brennpunkt des Reflektors angeordnet, damit die Strahlen parallel auf den zu   behandelnden Eörper    18 geworfen werden. Es ist klar, dass auch anders geformte Reflektoren verwendet wer den können, wenn nicht parallele Strahlen erwünscht sind. Die. optisch gebündelten
Strahlen durchdringen den Körper 18 und werden auf denselben konzentriert, so da¯ ein   maximajer Behandlungseffekt    erreicht wird und d dies bei kleinen Streuungsverlusten.

   Der parabolische Reflektor 20 hat auch den Vorteil, die gebündelten Strahlen an irgendeine gewünschte Stelle des zu   behan-    delnden Körpers zu konzentrieren, so dass die Behandlung lokalisiert vorgenommen werden kann.



   Bei der Vorrichtung   gel-au    Fig.   1    ist auf der vom Strahler 16 abgewendeten Seite des   Behandlungskorpars    18 eine   reflektie-    rende Metallplatte 22 angeordnet, deren linke OberflÏche, wie in der Optik üblich, poliert   ist. A uf. diese Weise werden    die durch den Reflektor 20 optisch gebündelten Strahlen, die den Körper 18 durchdrungen haben, durch den Gegenreflektor 22 von neuem auf   den Korper    18 geworfen. Es wird somit ein maximaler Behandlungseffekt erzielt.



   Der in Fig.1 gezeigte Gegenreflektor 22 ist als ebene Platte ausgebildet. Er kann aber auch von anderer Form sein. Seine Formgebung hängt von der gewünschten Verteilung   der Strah'lung'sintensität und der    gew nschten Konzentration auf dem Kör  pet--18 ab.   



   Fig. 2 zeigt die Anwendung des bereits an Hand der Fig.   1    erläuterten Verfahrens auf einen   Korper    18a von variabler Dicke.



  Wenn es beispielsweise erwünscht ist, den   dickeren Mittelteil dieses liör, pers    18a intensiver zu bestrahlen, wird ein konkaver Metallspiegel 22a als s Gegenreflektor verwendet, um die durch den Reflektor 20 gebün  delten, den Körper    durchdrungenen Strahlen auf dem dickeren Mitteltei des Körpers 18a zu konzentrieren. Auf diese Weise wird der zu behandelnde   Eörper    18a in seinem dickeren Teil eine intensivere Bestrahlung erfahren. Der   Gegenreflektor      22a    kann von irgendwelcher gewölbter Form und Neigung sein, um die gewünschte Veränderung in der Konzentration der reflektierten Strahlen auf den zu behandelnden Körper zu erhalten.



   Fig.   3    zeigt eine Vorrichtung, bei der   -der    Strahler oder die Antenne   16a    statt als Draht als Kugel ausgebildet ist, wodurch verbesserte Strahlungscharakteristiken erhalten werden können.   Solche iStrahler    16a haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie eine konzentriertere Strahlungsquelle bilden, so dass sie genauer im Brennpunkt des Reflektors untergebracht werden können, wodurch die Streustrahlung erheblich reduziert wird.



   Fig. 4 zeigt eine Konstruktion, bei welcher der   Stra-hler    16b als Dipol ausgebildet ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil,   da.    B ein grösserer Wirkungsgrad gegenüber den oben beschriebenen Strahlern besteht.



   Fig. 5 zeigt wiederum einen Dipol als Strahler 16c. Er besteht aus einer R¯hre und einem sich darin axial erstreckenden Draht. Dies hat den Vorteil, eine gerichtetere Strahlung als bei den oben-beschriebenen Strahlern zu erhalten.



   Es ist klar, da¯ bekannte Formen von Dipolen und Strahlern an Stelle der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Dipole verwendet werden können. Es ist auch m¯glich, Mehrfachdipole zu verwenden, falls dies zweckmässig erscheint. Der Strahler kann auch so ausgebildet sein, dass er ein konisches, zylindrisches, im Querschnitt recht   eckiges oder sonstwie geformtes Strahlen-    bündel erzeugt, welches symmetrisch oder unsymmetrisch sein kann. Die Form des   Strahlembündels hängt    ganz von den Anforderungen ab.



   Fig. 6 zeigt einen Strahler mit geführten Wellen, wobei 21 ein koaxiales Kabel bezeichnet, welches die Hochfrequenzenergie zuleitet. Diese Art von Strahler erzeugt ein stark gerichtetes Strahlenb ndel. Der Innen leiter 22 tritt durch eine Öffnung 24 im Boden eines rohrf¯rmigen Wellenleiters 25.



  Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass kein Reflektor erforderlich ist, um ein Richten der Strahlen zu bewirken.



   Die Vorrichtung nach Fig. 7 ist derje  nigen    nach Fig. 6 ähnlich mit dem einzigen Unterschied, da¯ der Wellenleiter 25a sich trichterförmig erweitert, um eine etwas anders geformte Richtcharakteristik zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Behandlung eines Kör- pers mittels elektromagnetischer Ultrakurz wellen, die gebündelt auf den zu behandeln- den K¯rper gerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die den Eörper durch- setzenden Ultrakurzwellen vermittels eines auf der vom Ultrakurzwellenstrahler abge wendeten Seite des zu behandelnden Kör- pers angeordneten Reflektors auf den Körper zurückreflektiert werden.

   II. Vorrichtung zur Durchfiihrung des Verfahrens nach Patenbanspruch I, mit Mit tel zur Erzeugung eines gerichteten Strah lenbündels ultrahoher Frequenz, gekenn- zeichnet durch einen dem Ultrakurzwellen- strahler gegenüberliegenden Reflektor, der in einem Abstand vom Strahler angeordnet ist, so dass der zu behandelnde Körper zwi schen dem Strahler und dem Reflektor Platz findet und der Reflektor tdie Wellen, die den zu behandelnden Körper durchsetzen, auf denselben zuriiekwirft.

   UNTERANSPR¯CHE : 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daB die vom Strahler ausgesandten Wellen durch einen Reflektor optisch gebündelt und auf den zwisehen diesem Reflektor und dem Gegenreflektor angeordneten Körper gerichtet werden.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeiehnet, daB als Gegenreflek- tor ein metallener Planspiegel verwendet wird.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, daB als Gegenreflektor ein konkaver Metallspiegel verwendet wird.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 3, zur Behandlung eines Körpers verschiedener Dicke, dadurch gekennzeichnet, daB der Gegenreflektor s, o angeordnet wird, daB er die Wellen auf den dickeren Teil des Kör- per, zur ckreflektiert.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, daB der Strahler wenigsten, annähernd im Fokus eines die Wellen optisch bündelnden Reflektors angeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da, der dem Strahler gegenüberliegende Reflektor ein metallener Planspiegel ist.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch, gekennzeichnet, da¯ der dem Strahler gegenüberliegende Reflektor konkav ist.