DE4212816C2 - Verbindungssystem zum Einkoppeln von Strahlungsenergie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum Einkoppeln von Strahlungsenergie in ein leitendes Medium. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verbindungssystem zum Einkoppeln von fokussierter Strahlungsenergie aus einem Laser in einen Lichtwellenleiter.

Es sind medizinische Geräte bekannt, die mit Strahlungsenergie betrieben werden, die von einem Laser erzeugt wird, wie etwa Skalpelle oder Angioplastie-Systeme. Bei solchen Geräten wird eine Laserlichtquelle dazu verwendet, monochromatische Strah­ lungsenergie zu erzeugen. Diese Strahlungsenergie wird dann in einen Lichtwellenleiter eingeführt, um zu dem die Behandlung bewirkenden Instrument übertragen zu werden.

Mit der Verfügbarkeit von Lasern höherer Leistung wurde es of­ fensichtlich, daß effektivere Verbindungssysteme zwischen dem fokussierten Laserstrahl und dem Lichtwellenleiter erforderlich sind.

Bei Lasern hoher Leistung kann die fokussierte Strahlungsenergie eine Energiedichte haben, die groß genug ist, um durch Erwei­ chen, Schmelzen oder Verschweißen solche Materialien zu schädi­ gen, die optisch nicht hochgradig durchlässig sind. Zusätzlich ist es bekannt, daß zum Einführen und zum Übertragen von Strah­ lungsenergie in ein Ende und entlang eines Lichtwellenleiters die Energie bezüglich der Achse des Leiters innerhalb eines vorgegebenen Öffnungswinkels eingestrahlt werden muß. Dieser Winkel definiert einen Akzeptanzkonus.

Auf das Ende des Leiters einfallendes Licht, bei dem der Öff­ nungswinkel überschritten ist, wird fast immer nicht längs des Leiters übertragen, sondern vom Umfang des Leiters abgestrahlt. Mit einem nicht akzeptierbaren Winkel einfallendes Licht ist daher eine Quelle von Verlust-Strahlungsenergie, die in einem Verbindungssystem Wärme erzeugen kann.

Eine zweite Quelle für Strahlungsenergie, die in einem Verbin­ dungssystem Wärme erzeugt, ist die "überlaufende" Strahlungs­ energie, die nicht in das Ende des Lichtwellenleiters einge­ strahlt wird. Diese Überlaufkomponente entsteht dann, wenn der Ausgang des Laserstrahles nicht exakt zu einem Lichtpunkt mit einem Durchmesser fokussiert ist, der gleich oder kleiner dem Durchmesser des Eingangsendes des Lichtwellenleiterkabels ist. Zusätzlich entsteht dadurch in einem Verbindungssystem Wärme, daß Strahlungsenergie in die Umhüllung des Leiters und in den Raum zwischen den Fasern des Lichtwellenleiters eingestrahlt wird.

Aus der US 4,762,385 ist eine Einkoppelvorrichtung für Laserlicht in eine Lichtleitfaser be­ kannt, bei der Laserlicht über einen besonderen Fasermantel in eine Umhüllung abgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verbindungssystem zum Einkoppeln von Strahlungsenergie in einen Lichtwellenleiter zu schaffen, bei dem diejenige Strahlungsenergie, die den Lichtwel­ lenleiter in der Umgebung des Verbindungssystems wieder verläßt, sowie die "überlaufende" Strahlungsenergie, die nicht in den Lichtwellenleiter eingestrahlt wird, abgelenkt und zerstreut wird. Dabei sollen im Verbindungssystem keine übermäßigen Wärme­ mengen erzeugt werden, um es für den Benutzer nicht unangenehm und gefährlich zu machen. Zusätzlich soll das Verbindungssystem relativ klein sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verbindungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst.

In das proximale Ende eingestrahlte Strahlungsenergie wird vom ersten optischen Übertragungselement weitergeleitet. Nicht in das proximale Ende eingekoppelte Strahlungsenergie oder daraus verlorengehende Strahlungsenergie wird längs des zweiten Über­ tragungsweges zum Reflektor geleitet.

Die reflektierte Strahlungsenergie kann vom ersten optischen Übertragungselement weg zu einem Kühlkörper oder einer Wärme­ senke geleitet werden. Die auf den Kühlkörper einfallende Strahlungsenergie wird dort in harmlose Wärme umgewandelt.

Der Reflektor kann aus einem zylindrischen Körper mit einer axialen Bohrung für das erste Übertragungselement bestehen. Das an den zweiten Übertragungsweg angrenzende Ende des Körpers kann eine Reflektorfläche mit einer Anzahl Facetten oder einer konischen aufweisen.

Der Reflektor kann aus einem Metall wie Kupfer sein oder aus einem Hochtemperaturmaterial, etwa Keramik, mit einer aufge­ brachten reflektierenden Oberfläche oder Schicht. Die Reflek­ torflächen sind vom Ausgangsende des zweiten Übertragungsweges weit genug entfernt, um die Energiedichte der darauf einfallen­ den Strahlung auf einen nicht zerstörenden Wert herabzusetzen.

Der erste und der zweite Übertragungsweg können zusammen mit dem Reflektor in einer axial beabstandeten Beziehung in einem zylindrischen Gehäuse angeordnet sein. Das Gehäuse kann mit Öffnungen oder durchlässigen Fenstern versehen sein, um es zu ermöglichen, daß vom Reflektor reflektierte Strahlungsenergie auf einen benachbarten Kühlkörper einfällt.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Übertragen von Strahlungsenergie von einer fokussierten Quelle beinhaltet, einen fokussierten Bereich des Lichts der Quelle auf eine vorgegeben Ebene zu richten; einen ersten Teil der fokussierten Strahlungsenergie, die auf die Ebene einfällt, einen ersten Übertragungsweg entlangzuführen; einen zweiten anderen Teil der fokussierten Strahlungsenergie, die auf die Ebene einfällt, einen zweiten Übertragungsweg ent­ langzuführen; und den ersten Teil zu einer vorgegebenen Stelle und den zweiten Teil zu einer vorgegebenen Wärmesenke zu leiten.

Ausführungsbeispiele für das Verbindungssystem werden im fol­ genden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht, teilweise im Schnitt, eines Über­ tragungssystems für Strahlungsenergie;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Strahlungsenergie-Übertragungssystems;

Fig. 3 eine vergrößerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Gehäuses für das Verbindungssystem der Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Reflektors für des Verbindungssystem der Fig. 2; und

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer alternativen Ausführungsform des Strahlungsenergie- Übertragungssystems.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Verbindungssystem 10 für einen Laser 12. Der Laser 12 kann ein gepulster oder ein konti­ nuierlich strahlender Laser sein. Der Laser 12 erzeugt einen monochromatischen Strahlungsenergie-Ausgangsstrahl 14.

Zum Beispiel ist ein mit dem Verbindungssystem 10 verwendbarer Laser ein als Holmium:YAG-Laser bekannter gepulster Hochenergie­ laser. Solche Laser sind in der Lage, monochromatische Strahlen 14 zu erzeugen, die als Güte- oder Q-geschaltete Impulse eine Impulsbreite in der Größenordnung von 300 Nanosekunden oder als freilaufende Impulszüge eine Hüllkurve mit einer Breite von etwa ein- bis dreitausend Mikrosekunden aufweisen.

Die mit den Q-geschalteten 300-Nanosekunden-Impulsen verbundenen Energiewerte können im Bereich von 500 mJ/Impuls liegen. Für freilaufende Impulszüge können die Energiewerte bei bis zu 75 J/Impuls liegen.

Der Laser 12 weist ein Linsensystem 16 auf, das einen fokussier­ ten Ausgangsstrahl 14a liefert. Der Strahl 14a ist auf einen Punkt 14b in der Umgebung der Eingangs-Brennebene 18 des Verbin­ dungssystems 10 fokussiert. Die Größe des fokussierten Licht­ punktes liegt bei der oben angegebenen Art von Lasern im Bereich von 500 Mikrometern.

Das Verbindungssystem 10 dient dazu, einen wesentlichen Teil des fokussierten Strahles 14a in ein erstes Lichtwellenleiter-Über­ tragungselement 24 einzukoppeln. Das Element 24 kann eine Strah­ lungsenergie-Übertragungsleitung zu einem Instrument 26 sein, das die Strahlungsenergie für Erwärmungs-, Schneide- oder Schmelzzwecke benutzt.

Ein solches Instrument ist zum Beispiel ein Angioplastie-Laser­ kopf. Solche Systeme werden dazu verwendet, Hindernisse in Hohlräumen wie Blutgefäßen einer Person wegzuschmelzen.

Das Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 kann eine einzige umhüllte Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 200 Mikrome­ tern oder mehr sein. Alternativ kann aus einer Anzahl von dünnen Lichtleitfasern mit einem Durchmesser von 50 bis 300 Mikrometern ein Lichtwellenleiterbündel gebildet werden, das ein Lichtwel­ lenleiterkabel bildet.

Weder die Art des Instruments 26, das die vom Lichtwellenleiter gelieferte Strahlungsenergie benutzt, noch die jeweilige Form des ersten Übertragungs- bzw. Lichtwellenleiterelementes 24 ist jedoch für das beschriebene Verbindungssystem von besonderer Bedeutung, sondern können beliebig gewählt werden.

Die Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Verbindungssystems 10. Das Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 wird zum Teil in einen länglichen hohlen Gehäuse 30 gehalten, das an seinem proximalen Ende 30a mit dem Verbindungssystem 10 verbunden ist. Das distale Ende 30b des Gehäuses 30 und eine Zugentlastung 31 halten somit das Übertragungselement 24, das seinerseits wiederum mit dem jeweiligen Heiz-, Schneide- oder Schmelzinstrument 26 verbunden ist. Ein Hohlraum 30c erstreckt sich durch einen wesentlichen Teil des proximalen Endes 30a des Gehäuses 30.

Das proximale Ende 30a ist mittels herkömmlicher Verbindungs­ technik wie mit einer Befestigungsmutter 32 mit dem System 10 mechanisch verbunden. Falls gewünscht, kann diese mechanische Verbindung jedoch auch anderer Art sein.

Das proximale Ende 30a des Gehäuses 30 ist von einer Anzahl Öffnungen 34a, 34b und 34c (Fig. 3) durchbrochen. Die Öffnungen 34a bis 34c sind im wesentlichen rechteckig und in einem Abstand voneinander am Umfang des Gehäuses 30 vorgesehen. Die Öffnungen sind für die aus dem fokussierten Strahl 14a "überlaufende" Strahlungsenergie durchlässige Fenster.

Das proximale Ende 30a endet in der oben bereits erwähnten Brennebene 18, die mit einem Abstand an den Ausgang des Lasers 12 angrenzt. Wenn der fokussierte Punkt 14b des Strahles 14a optimal plaziert ist und die richtige Größe hat, trifft der Strahl 14a nur auf das proximale Eingangsende 24c des Übertra­ gungselementes 24 auf.

Wenn die Größe und Plazierung jedoch nicht optimal sind, kann ein Teil der einfallenden Strahlungsenergie das Ende 24c verfeh­ len. Diese fehlgeleitete oder "überlaufende" Strahlungsenergie trifft bei der Brennebene 18 angrenzend an das Eingangsende 24c des ersten Lichtwellenleiter-Übertragungselementes 24 auf das System 10 auf. Wie im folgenden erläutert wird, schließt das System 10 Vorkehrungen zum Ableiten, Verteilen und Ablenken dieser überlaufenden Strahlungsenergie ein.

Das Verbindungssystem 10 weist dazu ein zweites Übertragungsele­ ment 40 in der Form eines Quarzrohres auf, das um das erste Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 in einer axialen Boh­ rung 42 angeordnet ist, die im proximalen Ende 30a des Gehäuses 30 angrenzend an die Brennebene 18 vorgesehen ist. Das zweite Übertragungselement 40 weist ein Eingangsende 40a für Strah­ lungsenergie auf, das sich in der Brennebene 18 befindet, und ein Ausgangsende 40b, das sich im Hohlraum 30c befindet. Das Element 40 kann umhüllt sein, um ein Austreten des Lichts zu verhindern, das durch dieses Element geleitet wird.

Das zweite Übertragungselement 40 kann auch aus anderen hoch­ durchlässigen optischen Materialien wie Glas oder Zirkoniumfluorid sein. Das Element 40 bildet einen optischen Weg für die aus dem fokussierten Strahl 14a "übergelaufene" Strahlung, die nicht in das Eingangsende 24c des ersten optischen Übertragungs­ elementes 24 eingeleitet wird. Das Element 40 stellt auch ein Mittel zum Aufweiten des Durchmessers des durch das Element 40 übertragenen Strahles dar, wodurch die Leistungsdichte an der Reflektoroberfläche verringert wird.

Der zweite optischen Weg entlang des Elementes 40 macht es mög­ lich, ein Strahlungsenergie-Eingangssignal anzuwenden, das eine Energie- oder Leistungsdichte hat, die groß genug ist, um optisch nicht durchlässige Materialien zu beschädigen oder zu zerstören. Der Durchmesser des Lichtpunktes des fokussierten Strahles 14a in der Brennebene 18 kann daher den Durchmesser des Eingangsendes 24c des Lichtwellenleiter-Übertragungselementes 24 übersteigen, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Verbindungs­ system 10 beschädigt wird.

In dem vom proximalen Ende 30a entfernten Bereich des Gehäuses 30 ist das Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 von einer herkömmlichen Umhüllung 24a bedeckt. In der Umgebung des proxi­ malen Endes 30a ist die Umhüllung 24a entfernt, um den Kern 24b des Lichtwellenleiters freizulegen. Der freigelegte Kern 24b er­ streckt sich durch das Quarzrohr des zweiten Übertragungsele­ mentes 40 und endet am Eingangsende 24c für die Strahlungs­ energie.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 besteht das Lichtwellenlei­ ter-Element 24 aus einer einzigen langgestreckten Faser. Alter­ nativ kann aus einer Anzahl von sich gemeinsam erstreckenden Lichtleitfasern ein Lichtleiterkabel gebildet werden.

Das Verbindungssystem 10 umfaßt auch einen Reflektor 46 (Fig. 4) mit einer Anzahl von Facetten. Der Reflektor 46 befindet sich im proximalen Ende 30a des Gehäuses 30 im Hohlraum 30c und weist eine axiale Bohrung 46a auf, durch die der Kern 24b des Licht­ wellenleiters 24 verläuft.

Der Reflektor 46 besitzt eine Anzahl von reflektierenden Ober­ flächen oder Facetten 48a, 48b und 48c, die räumlich getrennt um ein Ende 46b des Reflektors herum angeordnet sind. Das Ende 46b grenzt an das Ausgangsende 42b des Quarzrohres bzw. Elements 40 an. Jede der reflektierenden Facetten 48a bis 48c ist eine am Ende 46b des Reflektors 46 ausgebildete Ebene.

Der Reflektor 46 ist unmittelbar angrenzend an die Öffnungen 34a, 34b und 34c im Hohlraum 30c des Gehäuses 30 mit einem Rei­ bungs- oder Preßsitz befestigt.

Der Abschnitt des Übertragungselementes 24, der sich längs des zweiten optischen Übertragungsweges bzw. Elementes 40 erstreckt, kann wie das Quarzrohr des Elements 40 von der hohen Energie­ dichte des einfallendesn fokussierten Strahles 14a nicht ge­ schädigt werden.

Da in dem an das Quarzrohr des Elementes 40 und den Reflektor 46 angrenzenden Bereich die Umhüllung 24a des Lichtwellenleiters 24 entfernt wurde, kann die nicht axial den Kern 24b des ersten Übertragungselementes 24 entlanglaufende Strahlungsenergie in­ nerhalb des Verbindungssystems 10 in das zweite Übertragungs­ element 40 oder den Reflektor 46 überwechseln. Dieser Abschnitt des Systems 10 stellt daher einen optisch sehr gut leitenden Weg dar, der vom fokussierten Strahl 14a nicht geschädigt werden kann. Der davon etwas entfernte Reflektor 46 nimmt nur einen Teil der Energie des Strahles 14a auf und diesen mit einer niedrigeren, nicht zerstörenden Energiedichte.

Angrenzend an die Öffnungen 34a, 34b und 34c ist eine Dissipa­ tionskammer 54 vorgesehen. Die Kammer 54 wird von einem oder mehreren Metallelementen mit einem ringförmigen mittleren Ele­ ment 56 gebildet, das zwischen einer laserseitigen Platte 58 und einer radiator- bzw. reflektorseitigen Platte 60 eingeschlossen ist.

Die laserseitige Platte 58 weist eine Bohrung oder Öffnung 58a, durch die sich ein Teil des Gehäuses 30 erstreckt, und die reflektorseitige Platte 60 eine Bohrung oder Öffnung 60a auf, durch die ein Teil des proximalen Endes 30a des Gehäuses 30 verläuft. Das Gehäuse 30 kann mechanisch durch ein zylindri­ sches, mit einem Flansch versehenes Ende 62 und der abnehmbaren Befestigungsmutter 32 mit der reflektorseitigen Platte 60 ver­ bunden sein.

Die drei Teile 56, 58 und 60 können mittels Schrauben 64 fest miteinander verbunden sein, die sich durch Bohrungen 64a und 64b in der Platte 58 erstrecken. Zusammengesetzt bilden die drei Teile 56, 58 und 60 eine Wärmesenke oder einen Kühlkörper, der die Strahlungsenergie aus dem fokussierten Strahl 14a aufnimmt, die nicht in das Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 ein­ gekoppelt wird. Diese "überlaufende" Energie wird über das Quarzrohr-Übertragungselement 40 zu den Facetten 48a, 48b und 48c geführt, von wo sie in die Dissipationskammer 54 reflektiert wird.

Diese abgelenkte Strahlungsenergie ist in der Fig. 2 schematisch durch die relektierten Strahlen 70a, 70b und 70c dargestellt. Durch die Verwendung des zweiten optischen Weges über das Quarz­ rohr-Element 40 zusammen mit dem Reflektor 46 wird die Lei­ stungsdichte des einfallenden fokussierten Strahles 14a auf einen Wert herabgesetzt, der für die Facetten bzw. Reflektorflä­ chen 48a, 48b und 48c nicht zerstörend ist. Es ist daher möglich, die unerwünschte Strahlungsenergie gefahrlos in die Wärmesenke zu reflektieren, die aus den Teilen 56, 58 und 60 gebildet wird, um für eine problemlose Verteilung ohne Beschä­ digung des Verbindungssystems 10 zu sorgen.

Anstelle des beschriebenen Lichtwellenleiter-Übertragungsele­ ments 24 mit einer einzigen Lichtleitfaser kann das System 10 wie erwähnt auch aus einem Lichtleiterkabel aus einer Anzahl einzelner, gebündelter Lichtleitfasern aufgebaut werden, wodurch ein Kabel mit einem größeren optisch durchlässigen Querschnitt entsteht.

Wenn gewünscht, kann das ringförmige Element 56 aus Metall einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt haben und auch mit Rippen ausgestattet sein, um die wärmeableitenden Eigen­ schaften zu verbessern.

Die Fig. 3 zeigt die drei Fenster oder Öffnungen 34a, 34b und 34c am Umfang des rohrförmigen Gehäuses 30. Alternativ kann das Gehäuse 30 auch ohne die gezeigten einzelnen Fenster als aus zwei getrennten Abschnitten bestehend ausgeführt werden.

Die Fig. 4 zeigt die ebenen Facetten 48a, 48b und 48c des Re­ flektors 46. Alternativ kann der Reflektor auch mit einer kontinuierlichen konischen Oberfläche anstelle der gezeigten einzelnen ebenen Reflexionsflächen ausgestattet werden.

Die Fig. 5 zeigt ein alternatives Verbindungssystem 10a mit einem zylindrischen, hohlen, metallischen, rohrförmigen Gehäuse 80 mit einem proximalen Ende 82 und einem distalen Ende 84. Das Gehäuse 80 umschließt einen inneren Hohlraum 80a.

Der Reflektor 46 ist in das proximale Ende 82 eingepreßt, so daß er mit einem Preßsitz im Bereich 82a mit dem proximalen Ende 82 in Eingriff steht.

In dem länglichen zylindrischen Gehäuse 80 ist das Lichtwellen­ leiter-Übertragungselement 24 angeordnet. Das Element 24 endet in einem distalen Ende 24d bei dem die Strahlungsenergie auf­ nehmenden Instrument 26, das schematisch in der Fig. 3 gezeigt ist. Nach seinem Austritt aus dem distalen Ende 84 ist das Element 24 mit einer Schutzhülle 26a überzogen.

Am distalen Ende 84 ist die Zugentlastung 31 vorgesehen, um die Spannung und das Abknicken an dem Abschnitt des Elements 24 ge­ ring zu halten, der sich durch den Hohlraum 80a erstreckt.

Bei der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform des Verbindungs­ systems 10a ist die Brennebene 18a des fokussierten Laserstrah­ les 14a angrenzend an einen Endbereich 86a eines zylindrischen hohlen Metallstiftes 86 vorgesehen. Der Stift 86 weist eine Bohrung 86b auf, in der das Quarzrohr des Übertragungselements 40 und der Lichtwellenleiter des Übertragungselementes 24 an­ geordnet ist.

Das hohle längliche zylindrische Gehäuse 80 und der Stift 86 werden gegenseitig durch erste und zweite Kühlkörperelemente 56a und 56b in einem Abstand voneinander gehalten. Die Elemente 56a und 56b bilden zusammengesetzt eine Dissipationskammer 54c, die die Strahlen 70a und 70b der Strahlungsenergie aufnimmt, die von den Facetten des Reflektors 46 reflektiert wird.

Das Kühlkörperelement 56a weist eine Öffnung oder Bohrung 88a auf, die den Stift 86 aufnimmt. Gleichermaßen weist das Kühl­ körperelement 56b eine Öffnung oder Bohrung 88b auf, die das proximale Ende 82 des Gehäuses 80 aufnimmt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 sind die zylindrischen Gehäuseteile 80 und 86 getrennt. Es sind deshalb auch keine die Strahlungsenergie durchlassenden Öffnungen wie beim System 10 der ersten Ausführungsform erforderlich.

Wie im Falle des Systems 10 ist die Umhüllung 24a von dem Ab­ schnitt des Lichtwellenleiter-Übertragungselements 24 entfernt, der sich durch den Radiator bzw. Reflektor 46 und durch die Öffnung 42 mit dem Quarzrohr erstreckt. In der Bohrung 86b befinden sich daher nur optisch sehr durchlässige Teile.

Die metallischen Teile 56, 58, 60 bzw. 56a und 56b der Dissipa­ tionskammer 54, 54c können aus Aluminium, Kupfer oder einem anderen thermisch gut leitenden Metall sein. Es wird erneut betont, daß der zweite optische Weg mit dem Quarzrohr bzw. Übertragungselement 40 einen optischen Parallelpfad für "über­ gelaufene" ausgestrahlte Laserenergie bildet, die auf die Brennebene 18 oder 18a des Verbindungssystems 10 oder 10a ein­ fällt und nicht vom Lichtwellenleiter-Übertragungselement 24 aufgenommen wird.

Wenn diese überlaufende Strahlungsenergie den zweiten optischen Weg durch das zweite Übertragungselement 40 mit dem Quarzrohr in der Dissipationskammer 54 oder 54c verläßt, fällt sie auf die größere Oberfläche der Facetten 48a, 48b und 48c mit einer Lei­ stungsdichte, die klein genug ist, um diese nicht zu zerstören. Der zweite optische Übertragungspfad 40 dient somit nicht nur als Parallelweg zum Ableiten der "übergelaufenen" Strahlungs­ energie, sondern auch als Vorrichtung, mit der die Energiedichte davon beeinflußt und vor dem Auftreffen auf den Reflektor 46 herabgesetzt werden kann.

Der Reflektor 46 kann aus einem polierten reflektierenden Metall wie Kupfer, Aluminium, aus Kupferlegierungen oder aus einem keramischen Material bestehen, auf dem auf den Facetten 48a, 48b und 48c eine reflektierende metallische Schicht aufgebracht wurde.

Die Orientierung bzw. Neigung jeder der drei Facetten 48a, 48b und 48c beträgt bezüglich der axialen Mittellinie des Verbin­ dungssystems 10 oder 10a jeweils etwa 45 Grad. Selbstverständ­ lich kann sowohl ein anderer Neigungswinkel als auch eine andere Anzahl von Facetten verwendet werden. Statt des Reflektors 46 mit einzelnen nebeneinander liegenden Facetten kann zum Beispiel auch ein Reflektor mit einem koaxialen Ende verwendet werden.

Claims (22)

1. Verbindungssystem zum Einkoppeln von Strahlungsenergie von einer Quelle in ein opti­ sches Übertragungselement, gekennzeichnet durch
ein längliches, hohles Gehäuse (30; 80), das an wenigstens einem Ende offen ist;
einen ersten Weg für die Strahlungsenergie zur Aufnahme der Strahlungsenergie aus der Quelle (12) mit einem ersten Lichtwellenleiter-Übertragungselement (24), das sich durch das Gehäuse erstreckt und ein proximales Ende (24c) aufweist, das der Quelle und dem Ende des Gehäuses zugewandt ist;
einen zweiten Weg für die Strahlungsenergie mit einem zweiten Übertragungselement (40) mit einem Quarzrohr um das proximale Ende des ersten Übertragungslementes, wobei der zweite Übertragungsweg im wesentlichen in der gleichen Ebene (18) wie das proximale Ende des ersten Übertragungselementes endet;
eine Dissipationseinrichtung; und durch
einen Reflektor (46), der im Weg der Strahlungsenergie angeordnet ist, die von dem Quarzrohr des zweiten Übertragungselementes (40) abgegeben wird, um die so abge­ gebene Strahlungsenergie zu der Dissipationseinrichtung zu reflektieren.

2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dissipationsein­ richtung eine Dissipationskammer (54; 54c) umfaßt, die aus einem metallischen Element (56, 58, 60; 56a, 56b) gebildet wird, das den Reflektor (46) und den angrenzenden Bereich des Gehäuses umgibt.

3. Verbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Ele­ ment einen Kühlkörper bildet.

4. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertragungselement (40) eine emittierende Oberfläche und der Reflektor einen länglichen Körper mit einer sich dadurch erstreckenden Bohrung (46a) für das erste Übertragungselement (24) aufweist, wobei der längliche Körper in einer Anzahl von räumlich getrennten, angeformten, metallischen reflektierenden Oberflächen (48a, 48b, 48c) endet, die sich in der Dissipationskammer (54; 54c) befinden und so orientiert sind, daß sie an die emittierende Oberfläche angrenzen.

5. Verbindungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste Über­ tragungselement (24) zumindest teilweise durch die Bohrung (46a) erstreckt.

6. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element (56, 58, 60; 56a, 56b) das zweite Übertragungselement (40) wenig­ stens teilweise umgibt.

7. Verbindungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle, längliche Gehäuse (30; 80) ein proximales und ein distales Ende aufweist und im wesentlichen um eine Längsachse symmetrisch ist und in einem Zwischenbereich für Strahlungsenergie durchlässige Öffnungen (34a, 34b, 34c) aufweist; ein Ende des zweiten Übertragungselements (40) an der Ebene (18) endet und das andere Ende sich in den, jedoch nicht durch den Zwischenbereich erstreckt; und daß der Reflektor (46) ring­ förmig und im Gehäuse und um einen Längsabschnitt des ersten Lichtwellenleiter- Übertragungselementes (24) angeordnet ist, wobei der Reflektor durch das Gehäuse rela­ tiv gegenüber, jedoch in einem Abstand vom anderen Ende des zweiten Übertragungsele­ mentes (40) gehalten wird, um die von dem zweiten Übertragungselement (40) abgegebe­ ne Strahlungsenergie aufzunehmen und die aufgenommene Strahlungsengerie durch die Öffnungen und von der Längsachse des Gehäuses weg zu reflektieren.

8. Verbindungssystem nach der Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (46) mit einer Anzahl von im wesentlichen ebenen reflektierenden Oberflächen versehen ist, die dem anderen Ende des zweiten Übertragungselementes (40) gegenüberliegen und die im wesentlichen gerade Schnittlinien schneiden, die sich radial von der Längsachse nach außen erstrecken und die einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand voneinander ha­ ben.

9. Verbindungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (46) mit drei reflektierenden Oberflächen versehen ist, und daß die Schnittlinien etwa 120 Grad voneinander entfernt sind.

10. Verbindungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dissipationskam­ mer (54; 54c) ein hohles Gehäuse ist, das die Öffnungen (34a, 34b, 34c) umgibt, jedoch vom Reflektor (46) einen Abstand aufweist.

11. Verbindungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Gehäuse Wärme abgebende Rippen aufweist.

12. Verfahren zum Übertragen sehr intensive Strahlungsenergie von einer Quelle (12) zu ei­ nem ersten Lichtwellenleiter-Übertragungselement (24), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Strahl (14a) von Strahlungsenergie von der Quelle zu einem proximalen Ende (24c) des ersten Lichtwellenleiter-Übertragungselementes gerichtet wird;
der Strahl auf eine an das proximale Ende des ersten Lichtwellenleiter- Übertragungselementes angrenzende Ebene (18) fokussiert wird;
wenigstens ein Teil des fokussierten Strahls das erste Lichtwellenleiter- Übertragungselement entlang übertragen wird;
wenigstens ein Teil der nicht übertragenen Strahlungsenergie ein zweites Übertra­ gungselement (40) entlang geführt wird; und daß
die Strahlungsenergie in dem zweiten Übertragungselement auf eine vorgegebene Stelle abgelenkt wird, die nicht das erste Lichtwellenleiter-Übertragungselement ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelenkte Strahlungse­ nergie in Wärme umgewandelt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelenkte Strahlungse­ nergie vom ersten Lichtwellenleiter-Übertragungselement weg reflektiert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element mit der reflek­ tierten Strahlungsenergie aufgeheizt wird.

16. System zum Übertragen von Strahlungsenergie zu einer ausgewählten Behandlungsvor­ richtung, gekennzeichnet durch
eine Quelle (12) für einen Strahl (14) der Strahlungsenergie;
ein fokussierendes System (16) zum Fokussieren des Strahles auf einen Punkt (14b) in einer vorgegebenen Ebene (18);
ein erstes Lichtwellenleiter-Übertragungselement (24) mit einem proximalen Ende (24c) und einem distalen Ende (24d), wobei das distale Ende mit der Behandlungsvor­ richtung (26) verbindbar ist;
ein optisches Verbindungselement (10; 10a), das das proximale Ende aufnimmt und dieses im vorgegebenen Bereich mit dem darauf befindlichen Punkt (14b) anordnet,
wobei das Verbindungselement ein zweites Übertragungselement (40) aufweist, das sich gemeinsam mit dem proximalen Ende erstreckt und ein Eingangsende (40a) hat, das angrenzend an den Punkt (14b) angeordnet ist.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement einen Reflektor (46) aufweist.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor mit dem zweiten Übertragungselement eine gemeinsame Achse hat.

19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor eine Anzahl von räumlich getrennten Oberflächen (48a, 48b, 48c) aufweist.

20. System nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Kühlkörper.

21. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertra­ gungselement an seiner inneren Oberfläche eine Umhüllung aufweist.

22. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertra­ gungselement eine Umhüllung an seiner äußeren Oberfläche hat.