Осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации композитных материалов

 

Использование: электротехника, в частности в светотехнике, и может быть использовано также в медицине, при изготовлении и моделировании стоматологических объектов: зубных протезов, мостов и т.п., облицованный материалами на основе фотосенсибилизированных композитных смол. Сущность: осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации композитных материалов, сенсибилизированных к излучению видимого диапазона спектра, содержит источник оптического излучения и отражатель светового излучения, причем источником оптического излучения выбрана импульсная лампа с колбой, выполненной в виде кольца, расположенная внутри охватывающего ее отражателя светового изучения, при этом внутренняя поверхность отражателя представляет собой поверхность вращения с осью, перпендикулярной экваториальной плоскости кольца. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к светотехнике, и может быть использовано также в медицине, при изготовлении и моделировании стоматологических объектов: зубных протезов, мостов и т.п., облицованных материалами на основе фотосенсибилизованных композитных смол.

Известно устройство для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических объектов малых размеров, выполненное в виде ручного блока, содержащего в себе выходной твердый световод, галогенную лампу накаливания с зеркальным рефлектором, светофильтр и аккумуляторную батарею, создающее световой пучок с мощностью излучения, достаточной для полимеризации и отверждения пломб, зубов и других объектов после их облучения в течение нескольких десятков секунд.

Этот осветитель имеет существенные недостатки: обеспечивает локальное облучение небольших объектов и не обеспечивает облучения объектов больших размеров.

Известен осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических материалов, выполненный в виде настольного блока и представляющий собой световую камеру в виде параллелепипеда с отражающими стенками и отверстием в одной из стенок, через которое вводится в камеру пучок излучения, формируемый вне осветительной камеры с помощью шаровой лампы постоянного горения, рефлектора и световода большой апертуры (несколько сантиметров); штатив-держатель облучаемого объекта обеспечивает требуемое расположение облучаемого объекта относительно светового пучка.

Этот осветитель имеет существенные недостатки: невозможность равномерного облучения поверхности протяженных объектов (зубных протезов, мостов и т.п.), а также высокое энергопотребление (сотни ватт), обусловленное применением источника света с низким выходом излучения в спектральной области λ = 0,4-0,5 мкм, необходимого для фотополимеризации композитных смол, сенсибилизированных к видимому свету.

Известен осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации композитных материалов, сенсибилизированных к излучению видимого диапазона спектра, содержащий галогенную лампу накаливания и зеркальный рефлектор.

Этот осветитель, выбранный в качестве прототипа, имеет существенные недостатки: неравномерность облучения поверхности стоматологических объектов; низкая эффективность осветителя, обусловленная использованием ламп накаливания с низким выходом излучения в области λ = 0,4- -0,5 мкм (2-3%), приводящая к повышенным энергозатратам; высокая рабочая температура колбы лампы (250-300^оС) и обусловленная эти необходимость обеспечения теплосъема, приводящая к увеличению веса и габаритов осветителя.

На фиг. 1 изображен предлагаемый осветитель; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3-6 - варианты конструктивного выполнения осветителя.

Осветитель содержит импульсную тороидальную лампу 1 с электродами 2, расположенными в диаметрально-противоположных точках тора, и герметичными токовводами 3, перпендикулярными экваториальной плоскости тора, расположенный снаружи лампы 1 корпус 4 с крышкой 5, внутренние поверхности которых имеют высокий коэффициент отражения света ρ > 0,9 и образуют замкнутый отражатель светового излучения, цилиндрический светофильтр 6, хорошо пропускающий эффективное для фотополимеризации излучение (λ = 0,4-0,5 мкм) и поглощающий остальное излучение (ультрафиолетовое и инфракрасное). В центральную часть осветителя помещается стоматологический объект 7, укрепленный на штативе-держателе 8. Под корпусом 4 расположен энергетический блок 9, содержащий элементы схем электропитания, зажигания и управления режимом работы лампы.

На фиг. 3-6 приведены варианты конструктивного исполнения тороидальных ламп, обеспечивающих равномерность облучения в пределах азимутального угла ϕ > 300^о, на фиг.3 и 5 - лампа с колбой в виде замкнутого кольца электродами 2, расположенными в диаметрально-противоположных точках тора, и токовводами 3, перпендикулярными экваториальной плоскости кольца; на фиг.4 и 6 - длина с колбой в виде незамкнутого кольца, электродами 2 расположенными на концах разрядного промежутка в непосредственной близости один от другого, и токовводами 3, перпендикулярными экваториальной плоскости кольца.

Осветитель работает следующим образом.

При срабатывании лампы 1 ее оптическое излучение как прямое, так и отраженное стенками корпуса 4 проходит через светофильтр 6 и, многократно отражаясь от стенок осветителя и отражающих поверхностей штатива-держателя 8, создает в пространстве, ограниченном светофильтром 6 и торцовыми стенками осветителя, световое поле высокой однородности. Плотность падающего излучения на поверхности облучаемого объекта 7 достигает величин 0,1 Дж/см² и более. Набор суммарной энергетической экспозиции Н_0,4-0,5 ≈ 0,5-1 Дж/см², необходимой для полного отверждения и полимеризации используемых в настоящее время стоматологических материалов на основе фотосенсибилизированных к видимому излучению композитных смол, происходит на небольшое число импульсов при интервалах между импульсами несколько секунд.

Формула изобретения

ОСВЕТИТЕЛЬ ДЛЯ ФОТООТВЕРЖДЕНИЯ И ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИИ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, сенсибилизированных к излучению видимого диапазона спектра, содержащий источник оптического излучения и отражатель светового излучения, отличающийся тем, что источником оптического излучения выбрана импульсная лампа с колбой, выполненной в виде кольца, расположенная внутри охватывающего ее отражателя светового излучения, при этом внутренняя поверхность отражателя представляет собой поверхность вращения с осью, перпендикулярно к экваториальной плоскости кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6