DE1110773B

DE1110773B - Hochfrequenzstrahler fuer Therapiezwecke

Info

Publication number: DE1110773B
Application number: DEP17644A
Authority: DE
Inventors: Ole Scholz
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1956-12-21
Filing date: 1956-12-21
Publication date: 1961-07-13
Also published as: FR1196052A; CH361345A; BE563365A

Description

INTERNAT. KL. H 05 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

P17644Vinc/21g

ANMELDETAG: 21. DEZEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 13. JULI 1961

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzstrahler mit Topfkreis- oder Hohlraumresonator für Therapiezwecke, vorzugsweise im Gebiet der längeren Dezimeterwellen. Die üblichen in der Dezimetertechnik benutzten Formen der Richtantennen, z. B. Halbwellendipole mit Reflektoren, Hohlrohrtopfstrahler oder Stielstrahler, sind wegen ihrer großen Abmessungen hinsichtlich der zu bestrahlenden Körperteile als Behandlungsorgane in der Therapie nicht brauchbar. Eine Verkleinerung der Abmessungen solcher Strahler, sofern sie in die Luft strahlen sollen, durch Einbetten in oder Ausfüllen mit keramischen Massen mit einer höheren Dielektrizitätskonstanten ist nicht empfehlenswert, da der Vorteil der kleineren Abmessung gegen andere schwerwiegende Nachteile, z. B. schwierige Anpassung wegen des geringen Strahlungswiderstandes, schlechte Bündelung, größere Verluste wegen der hohen Blindleistung und der bei dieser Wellenlänge vorhandenen großen dielektrischen Verluste, eingetauscht werden.

Für die bei der Behandlung mit Dezimeterwellen erstrebte Wärmeentlastung des Unterhautfettgewebes ist eine möglichst ebene Wellenfront, d. h. ein möglichst parallel zur Körperoberfläche und damit zur Gewebeschichtung verlaufender elektrischer Feldvektor erforderlich. Diese Forderung widerspricht sich jedoch bei einer Wellenlänge von z. B. 65 cm mit der Forderung nach kleinen Abmessungen des Behandlungsorgans. Es ist daher nötig, einen Kompromiß zwischen der Bündelung und der Abmessung zu treffen.

Es ist ein Koaxialleitungs-Schlitzstrahler bekanntgeworden, bei dem auf einer Mantellinie parallel zum Innenleiter Resonanzschlitze angebracht sind und der Strahlungsaustritt durch diese Schlitze durch besondere Maßregeln, wie z. B. durch die Verwendung von Schrauben erzwungen werden muß. Bei einer Arbeitswellenlänge von z. B. 65 cm führt die bekannte Anordnung zu untragbaren Dimensionen, denn die Schlitze können nicht nennenswert unter 112 verkleinert werden.

Bei dem weiterhin bekanntgewordenen Topfstrahler handelt es sich nur um die möglichst ungestörte Weiterleitung der Energie eines von vornherein in seinen Dimensionen geeigneten Hohlrohres bei Zwischenschaltung eines anderen Mediums.

Es sind ferner Trichterstrahler zur Behandlung im Nahfeld vorgeschlagen worden, bei denen die Abmessungen der Strahler dadurch künstlich verkleinert sind, daß die Öffnung des Strahlers etwa gleich der halben wirksamen Wellenlänge bemessen ist und der Strahler mittels quer über seine Öffnung in Reihe ge-Hochfrequenzstrahler für Therapiezwecke

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Öle Scholz, Hamburg-Neugraben,
ist als Erfinder genannt worden

schalteter induktiver und kapazitiver Blindwiderstände, z. B. durch zwei an gegenüberliegenden Strahlerwänden angeschlossene und einander mit abgewinkelten Enden gegenüberstehende Querstege, belastet und abgestimmt ist. Solche Trichterstrahler sind jedoch nicht ohne weiteres mit einem Strahler mit Topfkreis- oder Hohlraumresonator gemäß der Erfindung vergleichbar, da die Breite der Öffnungsebene des Trichterstrahlers λ/2 betragen muß. Solche relativ großen Abmessungen stehen jedoch am zu behandelnden Körper nicht immer zur Verfügung. Auch ist es vielfach nicht erwünscht, so große Flächen oder Stellen des Körpers zu behandeln, insbesondere, wenn die Bestrahlung von benachbarten Körperstellen vermieden werden soll.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, wesentlich kleinere strahlende Öffnungen, als sie zufolge der abgestrahlten gewünschten Wellenlänge eigentlich sein dürften, zu verwenden und trotzdem eine gleichmäßige Nahfeldverteilung zu erzielen.

Gemäß der Erfindung ist ein HF-Strahler mit Topfkreis- oder Hohlraumresonator für Therapiezwecke, vorzugsweise im Gebiet der längeren Dezimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum oder Topfkreis wesentlich kleinerer Abmessungen als die abgestrahlte Wellenlänge mit einer durch Wandströme angeregten strahlenden Öffnung versehen ist, welche eine zusätzliche kapazitive Belastung hat, zur Erzeugung einer gleichmäßigen Nahfeldverteilung der abgestrahlten längeren Wellen im behandelten Gewebe mit die Dimensionen des Hohlraumes oder Topfkreises wesentlich überschreitenden Wellenlängen.

Der als Behandlungsorgan dienende neue HF-Strahler hat außerdem noch den Vorteil, wie Messungen gezeigt haben, daß eine Rückwirkung auf selbsterregte Sender im Sinne einer Störung ihrer Betriebsbedingungen kaum noch merkbar ist.

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Der Hohlraum kann dabei verschiedene Formen haben, z. B. kann er als Paraboloid oder als rechteckige bzw. runde Dose oder als Halbzylinder ausgebildet sein. Er kann auch als Teil eines Schwingungskreises angeregt werden. Der Schlitz bzw. die Öffnung kann beispielsweise gestreckt, gebogen oder auch kreisförmig ausgebildet sein.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht, Fig. 2 einen schematischen Querschnitt,

Fig. 3 eine Abwandlung der Energieeinkopplung.

Bei einem rechteckigen Hohlrohr 1, dessen eine Kantenlänge 2 größer als 2/2 ist, ist die Erzeugung und Abstrahlung einer H₁₀-WeIIe möglich. Beim Strahler nach der Erfindung ist ein solches Hohlrohr in seinen Abmessungen wesentlich verkleinert und quer zur Richtung des elektrischen Feldvektors mit einem durch Wandströme angeregten strahlenden Schlitz 3 versehen, welcher eine zusätzliche kapazitive Belastung hat. Ein solcher Hohlleiter läßt sich gegebenenfalls auch berechnen. Eine Verkleinerung des Schlitzes 3 kann besonders durch eine kapazitive Belastung in der Mitte erreicht werden, wie es durch 4 gestrichelt angedeutet ist. Durch Änderung des An-Schlußpunktes 5 des durch den Hohlraum geführten Mittelleiters 6 der Speiseleitung 7 kann der Strahler an das Kabel angepaßt werden. Die Bündelung wird durch die gestrichelt angedeuteten Reflektorbleche 8 verbessert, deren Formgebung der entsprechenden Körperoberfläche anpaßbar ist.

Die Energieankopplung des Strahlers kann auch kapazitiv erfolgen, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist. Damit die um den Rand der Reflektorfläche herumgreifenden elektrischen Feldlinien keine Mantelwellen auf der Energiezuleitung hervorrufen, können in bekannter Weise zwei /./4-Fallen vorgesehen sein. Ihre Wirkung ist damit zu erklären, daß das sonst um den Rand des Strahlers umgreifende Feld nach innen verdrängt wird, da das äußere Blech der /./4-FaIIe ein zum Potential am inneren Blech gegenphasiges Potential hat. Damit wird vor allem die Randfeldstärke an der Austrittsöffnung herabgesetzt, so daß ein gleichmäßiges, gut gebündeltes Feld zur Verfügung steht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hochfrequenzstrahler mit Topfkreis- oder Hohlraumresonator für Therapiezwecke, vorzugsweise im Gebiet der längeren Dezimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum oder Topfkreis wesentlich kleinerer Abmessungen als die abgestrahlte Wellenlänge mit einer durch Wandströme angeregten strahlenden Öffnung versehen ist, welche eine zusätzliche kapazitive Belastung hat, zur Erzeugung einer gleichmäßigen Nahfeldverteilung der abgestrahlten längeren Wellen mit die Dimensionen des Hohlraumes oder Topfkreises wesentlich überschreitenden Wellenlängen im behandelten Gewebe.

2. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis für die verwendete Wellenlänge abgestimmt ist.

3. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung die Form eines sich in der Mitte verengenden Schlitzes besitzt.

4. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ein kreisförmiger oder nahezu kreisförmiger Schlitz ist.

5. Strahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung an ein Kabel durch den wählbaren Anschlußpunkt des durch den Hohlraum geführten Innenleiters des Kabels herstellbar ist.

6. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung innerhalb eines am Gehäuse des Hohlraumes angebrachten Flachreflektors liegt.

7. Strahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Reflektorkanten 2/4-Fallen angebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr 838 333, 1018 567;

deutsche Auslegeschrift R 11614 VIII c/21g (bekanntgemacht am 27. 9. 1956);

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1711712;

»Taschenbuch für Hochfrequenztechnik« von Meinke-Gundlach, März 1956, S. 472 bis 476.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen