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Kosmetisches Bestrahlungsgerät, insbesondere zur Bräunung der Haut
Die Erfindung betrifft ein kosmetisches Bestrahlungsgerät, das insbesondere zur
Bräunung der Haut bestimmt ist. Sie beruht auf der an sich lange bekannten Tatsache,
daß gewisse Bereiche der Ultraviolettstrahlung, insbesondere die sogenannte Dornostrahlung,
eine stark entzündungerregende Wirkung haben, andere, insbesondere längerwell ige
und sich bis in das sichtbare Spektrum erstreckende Bereiche diese für kosmetische
Zwecke unerwünschte Nebenwirkung vermissen lassen, dafür aber eine unmittelbare
Bräunung hervorrufen. Gefilterte Strahlungsquellen, darunter auch Quecksilberdampfhochdrucklampen
mit Quarzhüllen, wurden entsprechend schon untersucht oder beschrieben.
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Auch sogenannte Blaustrahler sind schon bekanntgeworden. Diese enthalten
jedoch, da ein hocherhitzter Glühdraht als primäre Strahlungsquelle verwendet wird,
zwar keine entzündungerregende Ultravioiettstrahlung, jedoch weisen sie an längerwelliger
Ultraviolettstrahlung, die theoretisch bräunen könnte, eine viel zu geringe Intensität
auf.
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Auch ungefilterten Quarzlampen wird immer noch eine gewisse Bräunungswirkung
zugeschrieben.
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Diese ist jedoch kosmetisch ganz unbefriedigend, hat grauen Farbton
und tritt, wie schon gesagt, erst nach einer mehr oder weniger heftigen Rötung der
Haut auf.
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Der Versuch, mit Hilfe stark belasteter, gefilterter Quecksilberdampflampen
eine kosmetisch befriedigende Bräunung in praxi hervorzurufen, stößt zunächst auf
erhebliche Schwierigkeiten. Im Gegensatz zur natürlichen Besonnung, der das Publikum
ohne weiteres mehrere Stunden widmet, muß eine künstliche kosmetische Bräunung in
sehr viel kürzerer Zeit erzielt werden. Die Herabsetzung der Bestrahlungszeit von
beispielsweise 2 Stunden bei natürlicher Besonnung auf möglichst nur 1/2 Stunde
blei künstlicher bedingt für schwache Bräu-
nung eine Mindesteinstrahlung
von o,o2Watt/cm2 im Frequenzbereich von 440 bis 330 m,u an Stelle von 0,005 Watt/cm2
der Mittagssonne in Meereshöhe. Selbst bei Verwendung starker Strahler müssen die
zu bestrahlenden Flächen daher stark angenähert werden. Die Strahlungsdichte steigt
und fällt mit dem Quadrat der 4slnäherung bzw. Entfernung. Dadurch wird Ibei Bestrahlung
mit Geräten der üblichen Art eine sehr unterschiedliche Bräunung vorspringender
und zurücktretender Körperpartien bewirkt, die kosmetisch nicht befriedigt. Dazu
werden schräge oder zurückfliehende Körperflächen, wie insbesondere die Gesichtsseiten,
nur schräg von der Strahlung getroffen und sind zusätzlich in der Bräunung benachteiligt.
Als drittes kommt hinzu, daß bei aden geringen Abständen die Strahlung auf die zu
bestrahlenden Flächen, z. B. Gesicht, Hals, Schultern, stark divergent auffällt.
Alle Idrei !Gründe bewirken, daß zurücktretende oder seitliche Körperfläcllen, wie
Wangenpartien, Ohrenpartien, Hals usw., nur die Hälfte bis ein Fünftel der Strahlungsintensitäten
vorspringender Partien, wie Nase, Stirn, Kinn, erhalten.
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Nach derErfindung wird als primäreStrahlungsquelle eine Quecksilberdampfhochdrucklampe
hoher Belastung von etwa Soo bis 2000 Watt verwendet.
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Sie ist im Tiefenraum eines großen, stark gewölbten Reflektors untergebracht.
Der Abstand Strah-1er -Objekt beträgt nur 20 bis 35 cm. Die entzün,dungerregende
Strahlung wird ganz oder weitgehend abgefiltert; während die eine iBtäunung bewirkende
längerwellige Ultraviolettstrahlung und gegebenenfalls auch anschließende blaue
und violette Strahlung durchgelassien wird, ferner beim Quecksilberlichtbogen die
stärkste Linie 366 m,u. Es ist nun weiterhin zwischen Strahler und Objekt eine (dem
ersteren benachbarte abschirmende Fläche vorgesehen. Diese verhindert, daß von der
Strahlungsquelle kommende Strahlung direkt und stark divergent auf das Objekt auffällt.
Sie bewirkt, daß die Nutzstrahiung das Objekt im wesentlichen nur indirekt über
den Hauptreflektor erreicht und dabei konvergent auf das Objekt auffällt. Reflektor
und Hilfsvorrichtung sind hierbei so bemessen, insbesondere was die Größe und Auswölbung
des Hauptreflektors an;belangt, daß ein großer Wirkungsgrad der Strahlung, d. h.
ein-gutes Verhältnis der auf das Objekt fallenden Strahlung zur Gesamtstrahlung,
sich trotz der Unterdrückung der direkten Aufstrahlung ergibt.
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Die Erfindung ist im folgenden an-Fiand von Abbildungen, die lediglich
Ausführungsbeispiele darstellen, beschrieben. -In Abb. I stellt in einem horizontalen
Querschnitt 1 die Q.uecksilberdampf--hochdruckröhre tdar, 2 den umschließenden Reflektor,
3 eine etwaige besondere Filterglashülle, 4 die Abschirmung und 5 die Umrissetdes
Objekts (Kopf) .
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Bevorzugt wird ein Ellipsoidreffektor verwendet, in dessen Brennpunkt
Br. I die Quecksilberhochdruckröhre angebracht ist. Es ist zweckmäßig, die zu behandelnde
Person in den Brennpunkt Br. 2 zu stellen. Ein derartiger Reflektor dient vor allem
für Bestrahlungen von Gesicht und Hals. Für Ganzbestrahlungen oder Bestrahlungen
inklusive Busen und Schultern kann er auch die Form eines etwa halben elliptischen
Zylindermantels nach Abb. 2 haben. Der Reflektor kann auch Halbkugelform besitzen,
in der der Brenner zwischen Krümmungsmittelpunkt und Scheitel des Reflektors und
die Abschirmung etwa am Mittelpunkt angeordnet ist.
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Das Ellipsoid ist so gestaltet, daß der Abstand der beiden dXrennpunkte
kleiner als der Offnungsdurchmesser bzw. die kleine Achse indes Ellipsoilds ist.
Bevorzugt ist er 1/2 bis 2/3 der letzteren. Die Abmessungen des Reflektors sind
groß im Vergleich zu denjenigen der bekannten Ultraviolettstrahler, im Verhältnis
zu den Dimensionen des;Strahlers und oder zu bestrahlenden SKörperteile. Die Öffnung
beträgt bevorzugt etwa 50 bis So cm, seine Tiefe etwa 30 bis 50 cm. Durch die Tiefräumigkeit
und durch fdie Anordnung des Strahlers im Tlefenraum sowie durch tdie beinahe optische
Konzentration der 1Strahlung auf die Objektflächen wird ein verhältnismäßig großer
Teil der Strahlung ausgenutzt.
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Wie aus Abb. I ersichtlich, ist der direkte Strahlenfluß von der
Entladungsröhre 1 zum Objekt 5 unterbunden. In der Abschirmung 4 können Offnungen
oder Spalten vorhanden sein, um. einen Teil der Strahlung, etwa entsprechend dem
Strahl 6, zum Objekt gelangen zu lassen. Die weiteren übersdenReflektor2 zum Objekt
gelangenden Strahlen 7, 8, 9 fallen -dort stark konvergent auf und erfassen mit
genügender Intensität auch die seitlichen und zurücktretenden Körperpartien.
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Sie sind am Ort des Objekts konvergent, und zwar mit etwa 80 bis
I200. Der große Reflektor erfaßt einen möglichst großen Raumwinkel, z. B. 230 bis
2700 der von der Röhre I ausgehenden Strahlung, die Abschirmung bzw. Wider Hilfsreflektor
einen möglichst kleinen, z. B. go bis I300, jedoch so, daß, wie am Strahl g ersichtlich,
beide ungefähr optisch aneinander anschließen. Die zweimal reflektierte Strahlung
macht dann nur etwa Vs bis Vs der Gesamtstrahlung aus, und die Reflexionsverluste
werden vermindert.
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Die Abschirmung 4 ist an die Formgebung der Röhre 1 angepaßt, hat
z. B. die Form einer Kugelkappe, wenn der Brenner I gedrungen oder gar angenähert
punktförmig ist. Falls langgestreckte Brenner etwa aus Glas mit Betriebsdrücken
von nur etwa 1 Atmosphäre und darunter verwandt werden, wie durch I in Abb. 2 dargestellt,
erhält die'Abschirmung die Form eines Zylinderellipsoids.
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Die Abschirmung ist möglichst flächenklein und dem Brenner möglichst
angenähert, soweit dies die Erhitzung zuläßt. Wenn sie als optischer Hilfsreflektor
ausgebildet ist, so sind Krümmung und Abstand-so bemessen, daß die reflektierte
Strahlung in möglichster Nähe an der Entladungsröhre vorbeigeworfen wird, um unnötige
Absorption zu vermeiden. Die Abschirmung kann jedoch auch diffus reflektieren, wobei
sie dann, um den quasi-optischen Strahlengang und die möglichste Sammlung der Strahlen
am Objekt aufrechtzuerhalten, demBrenner
möglichst angenähert wird.
Man kann noch einen Schritt weiter gehen und die reflektierende Abschirmfläche auf
der Außenseite einer etwaigen Filterglashülle 3 auftragen oder sogar auf der Entladungsröhre
selber. Gerade in beiden letzteren Fällen kann man diffus reflektierende Materialien
verwenden. Für optisch reflektierende, vom B-renner getrennte Abschirmungen kommen
Äluminium oder verchromte Bleche in Frage, auch Hochheimsches Spiegelmetall, ferner
die schon erwähnten, möglichst glasflächenhinterlegten Silberspiegel. Alle metallischen
Reflektoren werden dadurch verbessert, daß man sie gläsernen Kalotten hinterlegt,
was bei den kleinen Abmessungen des Hilfsreflektors ohne weiteres möglich ist. Der
Reflexionsgrad ist von vornherein höher und bleibt auch unter Temperaturbelastung
aufrechterhalten (bis zu 80 und goO/o für die hier in Frage kommende Strahlung).
Für Auftragung auf ,die Entladungsröhre einschließende Filterhüllen auf der hocherhitzten
Entladungsröhre selber, aber auch auf sonstige der Entladungsröhre angenäherte und
hocherhitzte reflektierende Abschirmflächen eignen sich sonst auch Metalloxyde,
wie Magnesiumoxyd. Diese können mit geringem Zusatz eines Bindemittels, wie Wasserglas,
Fluorid oder Emailpulver, aufgespritzt und eingebrannt werden.
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Die Abfilterung der verbrennungerzeugenden Ultraviolettstrahlung
nebst Lichtfilterung wird dadurch erreicht, daß man z. B. den Quecksilberlichtbogen
nicht in Quarz, sondern in entsprechende Filtergläser einschließt, wie sie in der
Technik bekannt sind. Durch Verwendung scharf abschneidenden Filterglases kann gegebenenfalls
auch noch ein Teil der noch nicht so schädlichen Linie 3I3 m,u nutzbar gemacht werden,
wofür dann allerdings kompensatorisch die anschließenden Linien praktisch gänzlich
unterdrückt werden müssen. Bevorzugt werden jedoch technische Gläser, die sich gut
zu belastbaren und haltbaren Lichtbogenröhren verarbeiten lassen, wobei die gelbgrüne
Strahlung durch Zusatz von Metalloxyden, z. B. Kobaltoxyd, geschwächt sein kann.
Derartige Filtergläser können auch als Vorsatzscheibe oder zusätzliche Hülle zu
einer Quarzlampe verwendet werden, ohne am Wesen der Erfindung etwas zu ändern.
Eine neuartige iAbfilterungsmethode der UV.-sStrahlung ergibt sich dadurch, daß
man ideen großen Reflektor und möglichst auch die reflektierende Innenseite der
Abschirmung mit Silber verspiegelt; ganz besonders für letztere kann man auch den
Silber spiegel als Hinterlegung einer gewölbten jGlasfläche nehmen. Silber hat die
Eigenschaft, gerade das Dornonltraviolett nur zwischen 10 und 20°/o zu reflektieren.
Allein die zweimalige Reflexion vermindert die Ultraviolettstrahlung also bereits
auf I bis 40/0, im Mittel 20/o. Dazu können die Silberflächen mit einer dünnen Schicht
organischer oder anorganischer selektiv absorbierender Stoffe überzogen werden,
die zusätzliche Ultraviolettstrahlung und/oder die Quecksilberlinien 546 m,u sowile
577/9 m,u absorbieren oder schwächen. Die Absorbentien, z. Eg obaltsalze, Kupfersalze,
aber auch gewisse organische Farbstoffe (Diazofarbstoffe), können auch in für Pigmentierungsstrahlung
durchlässigen Materialien, Lacken, z. B. auf Nitrocellulose-, Vinyl- oder Acridylbasis,
verteilt sein, die festhaftende beständige Überzüge geben. Der nach der Erfindung
erreichte regelmäßige und konvergente Strahlengang ermöglicht es, der zu behandelnden
Person durch Einnehmen der jeweils richtigen Position die (Strahlung weitestgehend
auszunutzen. Für Gesichts- und Halsbestrahlungen nimmt sie eine Position ungefähr
im Brennpunkt Br. 2 ein. Sollen größere Flächen, z. Bi. Büste oder Rücken, bestrahlt
werden, so nähert sie sich dem Reflektor an, wobei die bestrahlen vor dem Brennpunkt
Br. 2 ihre gesamte Breite erfassen, ohne wesentlich sonst eintretende Verluste.
Gerade auch letztere Möglichkeit ist wertvoll, um Ider zu behandelnden Person die
Möglichkeit zu sonstigen Tätigkeiten oder Operationen (Lesen, Maniküre, Pediküre,
Frisieren usw.) zu geben. Auf der IAußenseite der Abschirmung 4 ist ein identischer
oder bevorzugt weniger gekrümmter Konvexspiegel 10 angebracht, vermittels dessen
die behandelte Person das Auffallen der Strahlen und ihre richtige Stellung kontrollieren
kann. Der Spiegel kann noch einen zusätzlichen, auf die zu bestrahlende Person zu
gerichteten Fortsatz II mit Knopf aufweisen, Ider die Aufrechterhaltung einer symmetrisch
bestrahlten Stellung ungefähr in der großen Achse des Spiegels gewährleistet.
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Die Entladungsröhre I und/oder die Abschirmung 4 werden zweckmäßigerweise
durch einen vom Scheitel des Reflektors vorspringendenArm 12 gehalten. Dieser kann,
wie aus Abb. 2 ersichtlich, einen zweiteiligen Bügel I3 aufweisen mit Fassungen
und Befestigungsmitteln für Entladungsröhre I und Hilfsreflektor 4. Statt dessen
können beide auch von einem der Öffnungsebene parallelen vom Reflektorrand oder
im Innern des Reflektors von dessen Innenfläche entspringenden zweiteiligen oder
bei Rotationsellipsoiden bevorzugt dreiteiligen Gestell gehalten werden. Ein solches
Gestell dient gleichzeitig zur Versteifung des Reflektors.
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Abb. 2 stellt eine Ausführungsform des Gerätes im ganzen dar. Der
Reflektor 2 hat die Ausführung eines Zylinderparaboloids. Er ist durch Biegen eines
großen Bleches und Auffalzen, Löten oder Schweißen zusätzlicher oberer und unterer
Abschlußbleche I4a und I4b leicht herstellbar. Er ist an einem Arm 15 befestigt,
der seinerseits mittels des Gelenkes 16 auf der Säule 17 angeordnet ist.
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Letztere ist in der Fußplatte 18 eingelassen. Mittels des der zu behandelnden
Person zugewandten, quer angebrachten Handgriffes 19 kann letztere den Reflektor
unter Orientierung am Kontrollspiegel I0 jeweils richtig einstellen.
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Abb. 3 zeigt ein zweiteiliges Gerät für tSimultanbestrahlung von
Vorderseite und Rücken. Hierbei sind zwei Reflektoren 20 und 21 mit Strahlen I,
I, Abschirmungen 4, 4 nebst Zubehör in ihrem Innern mit ihren Schmalseiten aneinandergesetzt
und um eine gemeinsame Achse 22 mehr oder weniger weit mit Hilfe der Handgriffe
23 und 24 und Stell-
schraube 25 auseinanderkiappbar und in dieser
Stellung arretierbar. Dile tDrehachse ist quer an einer genügend langen Säule 17
angebracht, die wieder in einer Fußplatte I8 verankert ist. Die zu behandelnde Person
nimmt für gleichzeitige Vorder- und Rückenbestrahlungen des Oberkörpers zwischen
denRieflektorenPlatz. Die Öffnungen bei 26 ergeben eine gute Ventilation. Diese
Doppelanordnung ist auch (dadurch sehr wirksam, daß die beiden Reflektoren sich
am Objekt, insbesondere Kopf, vorbeigehende Strahlung gegenseitig zuwerfen, so Idaß
sie schließlich größtenteils doch nutzbar gemacht wird. Auch hier sind entsprechend
der zylinderparaboloidischen Form der Reflektoren bevorzugt länger gestreckte Röhren
verwendet. Dasselbe Gerät kann auch für GanzbestrahlungenAnwendung finden, indem
man die beiden Reflektoren 20 und 21 so weit hochklappt, daß sie einander parallel
und beispielsweise horizontal sind und dann die Gesamtanordnung an der Säule 17'
bis zur Gebrauchshöhe senkt. Die zu behandelnde Person kamin hierbei liegende Haltung
einnehmen. Für horizontale Anordnungen deslGerätes werden vorzugsweiseQuarzröhren
verwendet oder verlängerte Glasröhren mit ermäßigtem Innendruck (Solldruck etwa
eine halbe Atmosphäre). Die zum Betrieb feder Entladungsröhren notwendigen Vorschaltwiderstände
werden etwa in Form von Keramikstäben, die mit einer Glühspirale bewickelt sind,
beispielsweise bei 27 in Abb. I zwischen EntladungsrohreI und dem Reflektorscheitel
untergebracht oder zur thermischen Entlastung von Reflektor und zu behandelnder
Person bei 28 innerhalb eines auf der Rüclçseite des Reflektors vorgesehenen Drahtkonbes
29.