DE102013011066A1

DE102013011066A1 - Wärme-Lichttrennung für eine UV-Strahlungsquelle

Info

Publication number: DE102013011066A1
Application number: DE102013011066.1A
Authority: DE
Inventors: Othmar Züger
Original assignee: Oerlikon Trading AG Truebbach
Current assignee: Oerlikon Surface Solutions AG Pfaeffikon
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-01-08
Also published as: ES2749119T3; MX2016000223A; CN105722607A; WO2015000574A1; US11052423B2; EP3016751B1; BR112015032873B1; KR20160029819A; CN105722607B; RU2016103245A; US20160368021A1; HUE047192T2; EP3016751A1; BR112015032873A2; JP2016530550A; RU2659261C2; CA2917069C; PL3016751T3; JP6768505B2; KR102328419B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beaufschlagen von Substraten mit UV Strahlung in einem Anwendungsbereich, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Strahlungsquelle welche sowohl UV-Strahlung als auch sichtbares Licht und Infrarotstrahlung in einen Raumwinkel ausstrahlt. – einen strahlungsselektiven Umlenkspiegel welcher die UV Strahlung grösstenteils reflektiert und die VIS & IR Strahlung grösstenteils transmittiert dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel zumindest zwei flache Spiegelstreifen umfasst welche gegeneinander geneigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bestrahlungsvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1
UV-härtende Lacke werden in vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Unter Aushärtung ist dabei im Wesentlichen die Vernetzung von Polymerketten zu verstehen. Bei UV-härtenden Lacken wird diese Vernetzung durch UV-Strahlung induziert.
In der Regel enthalten diese Lacke allerdings, wenn sie auf ein Werkstück aufgebracht werden, Lösungsmittel die vor der Aushärtung ausgetrieben werden müssen. Diese Austreibung kann über eine Erhöhung der Temperatur über die Umgebungstemperatur hinaus beschleunigt werden. Je höher die Temperatur umso schneller die Austreibung der Lösungsmittel. Dabei darf allerdings eine gewisse, lackabhängige Temperatur (Glastemperatur, chemische Zersetzungstemperatur) nicht überschritten werden.
Hoch intensive UV Strahlungsquellen basieren auf Gasentladungslampen, die neben der erwünschten UV Strahlung auch starkes sichtbares Licht (VIS) und infrarote Strahlung (IR) aussenden. VIS und IR tragen bei der Aushärtung von Lacken zu einem wesentlichen zusätzlichen Temperaturanstieg bei. Dabei muss aber vermieden werden, dass die Temperatur während des Aushärtungsvorgangs über die Glastemperatur des Lackes ansteigt. Es ist wünschenswert, diesen VIS und IR Beitrag möglichst zu unterdrücken, dabei aber möglichst wenig UV-Strahlung zu verlieren.
Typische UV-Strahlungsquellen bestehen aus einer Gasentladungslampe und einem Reflektorelement, der die in die falsche Richtung ausgesandte UV Strahlung sammelt und in Richtung des Anwendungsbereichs reflektiert. Die zum Anwendungsbereich propagierende UV-Strahlung setzt sich somit aus Direktstrahlung und reflektierter Strahlung zusammen. Im Falle einer im wesentlichen linearen Quelle ist die Lampe im wesentlichen rohrförmig. Sie kann aber auch als Serie von einzelnen, im wesentlichen punktförmigen Lampen bestehen, die in einer Reihe angeordnet sind.
Um nun den unerwünschte VIS und IR Anteil der emittierten Strahlung der Lampe, der in den Anwendungsbereichs fällt, abzuschwächen, kann das Reflektorelement mit einer Beschichtung versehen werden, die die VIS und IR Strahlung möglichst wenig reflektiert. Dies kann durch eine absorbierende Schicht erfolgen, wird aber vorzugsweise als dichroitische Dünnfilm Beschichtung ausgeführt, die einerseits den UV Anteil hoch reflektiert, und VIS und IR transmittiert, d. h. vom Anwendungsbereich weglenkt. Eine so ausgeführte UV Quelle reduziert die VIS und IR Strahlung im Anwendungsbereich je nach reflektierendem Element (typischerweise elliptisches Element in Zylinderform) um einen Faktor im Bereich von 2–5.
Auf diese Weise findet allerdings für die Direktstrahlung keine Abschwächung des VIS und/oder IR Anteils statt. Zudem gelangt auch noch ein Restanteil der VIS und IR Strahlung, das von der Beschichtung des Reflektors nicht transmittiert wird, in den Anwendungsbereich.
Eine weitere Unterdrückung der VIS & IR Strahlung kann durch einen zusätzlichen, im Strahlengang der Direktstrahlung positionierten Umlenkspiegel erreicht werden. Dieser Umlenkspiegel sollte beispielsweise die UV Strahlung möglichst gut reflektieren, die VIS & IR Strahlung möglichst schlecht reflektieren. Dieser Umlenkspiegel wird als flacher Spiegel ausgeführt. Meist kommt eine Glasplatte mit dichroitischer Dünnschicht Filterbeschichtung, die in einem Winkel von 45° zum Hauptstrahl der UV Quelle angeordnet ist, zur Anwendung. Der Anwendungsbereich befindet sich dann stromabwärts im Strahlengang der durch den Umlenkspiegel reflektierten UV Strahlung.
Die UV Strahlung wird durch diesen Umlenkspiegel im 90° umgelenkt, während die VIS & IR Strahlung transmittiert und damit nicht zum Anwendungsbereich gelenkt wird.
Abhängig vom Reflektorelement und dem Umlenkspiegel werden Unterdrückungen von der VIS & IR Strahlung um Faktoren von 10 bis über 20 erreicht. Ohne Umlenkspiegel werden, wie oben beschrieben, nur Abschwächungsfaktoren von 2–5 erreicht. Während mit dem Reflektorelement der Lampe typischweise über 80% der UV Strahlung gesammelt werden kann, geht allerdings mit dem zusätzlichen Umlenkspiegel je nach Ausführung und Anordnung typischerweise 30–50% der UV Strahlung aus dem Anwendungsbereich verloren. Daraus resultiert aber ein Verhältnis der Lichtleistung von UV/(VIS & IR) im Bereich von über 10:1 der Relativanteile mit einer typisch eingesetzten Quecksilber Mitteldruck Gasentladungslampe. Ohne Umlenkspiegel liegt dieses Verhältnis hingegen typischerweise nur bei 2:1 bis 4:1. Die geringere UV Strahlung mit dem Umlenkspiegel könnte, falls verfügbar, durch eine stärkere UV Lampe kompensiert werden, ohne dabei den VIS & IR Strahlungsanteil übergebührlich anzuheben. Die notwendige Kühlung der Lampe bei intensiven UV Quellen setzt der Leistungserhöhung jedoch technische Grenzen; diese können im Anwendungsfall zu grösseren Abständen der zur UV Quelle führen, was wiederum die gewünschte UV Strahlungsintensität im Anwendungsbereich vermindern.
Allerdings führt der Einsatz des dichroitischen Umlenkspiegels zu einer Verlängerung des Lichtweges zwischen UV-Quelle und Anwendungsbereich, typischerweise um ca 70% der Länge des Umlenkspiegels.
Die dementsprechende Situation ist in der 1 bezüglich der Reflektorstrahlung und in 2 bezüglich der Direktstrahlung dargestellt. In den Figuren ist die UV-Strahlung als gepunktete Linie dargestellt, während die Strahlung des VIS & IR als gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Gesamtstrahlung ist als durchgezogene Linie gezeigt.
Dabei wird in 2 deutlich dass ein Grossteil der reflektierten UV-Strahlung nicht zum in den Figuren schraffiert dargestellten Anwendungsbereich propagiert.
Die Verlängerung des Strahlengangs hat daher vor allem für die Direktstrahlung die Konsequenz, dass aufgrund des Öffnungswinkels, in den abgestrahlt wird, die Intensität der UV Strahlung pro Flächeneinheit (Flächenintensität) insbesondere auch im Anwendungsbereich reduziert wird. Zur Aushärtung einer Lackschicht ist eine bestimmte Dosis erforderlich, die durch das Produkt aus Strahlungsintensität und Belichtungszeit (genauer durch das zeitliche Integral der Intensität) gegeben ist. Die oben beschriebene geringere Flächenintensität kann, um die erforderliche Dosis zu erreichen, nur durch Verlängerung der Belichtungszeit wettgemacht werden. Dies führt zu längerer Prozesszeit und damit zu höheren Prozesskosten.
Die oben beschriebene geringere Flächenintensität kann jedoch noch einen zusätzlichen, gravierenden Nachteil haben: gängige UV härtende Lacke zeigen ein nicht-lineares Aushärteverhalten in Bezug auf die Flächenintensität. Dies bedeutet dass der Aushärtegrad nicht proportional zur Belichtungsdosis ist, sondern ab einem bestimmten Schwellwert überproportional mit kleinerer Flächenintensität abnimmt. Bei zu kleiner Flächenintensität kann gar keine vollständige Aushärtung mehr erfolgen. Die geringere Flächenintensität kann teilweise kompensiert werden, indem eine Konfiguration des Reflektorelements so gewählt wird, dass das Licht in annähernd kollimierter oder sogar teil-fokussierter Form in den Anwendungsbereich gelenkt wird. Im Falle von nicht flachen Bauteilen mit geneigten Seitenflächen oder Einbuchtungen den Nachteil, dass diese Bereiche mit substantiell weniger UV Licht beaufschlagt werden. Durch längere Belichtung kann die erforderliche Belichtungsdosis allenfalls erreicht werden, falls die daraus resultierende Ueberbelichtung der flachen Bereiche keine Nachteile mit sich bringt, und die minimal notwenige Intensität noch erreicht werden kann. Falls dies nicht so ist, besteht noch die Möglichkeit einer Drehung der Bauteile während der Relativbewegung der Bauteile zur UV Quelle, diese zusätzliche Bewegung bedeutet aber wesentlichen Mehraufwand in der Halterung der Bauteile und der Einrichtungen zur Drehbewegung, und den Nachteilen in einer geringeren Anordnungsdichte der Bauteile in der Aushärteanlage und einer wesentlichen Verlängerung der Belichtungszeiten.
Diese mit dem Einsatz des Umlenkspiegels verbundenen Nachteile könnten wiederum durch UV Quellen höherer Leistung umgangen werden. Neben den höheren Kosten einer stärkeren UV Quelle fällt allerdings die wegzuführende zusätzliche Abwärme zusätzlich ins Gewicht. Bei Anwendungen mit hohen UV Strahlungsleistungen, wie sie in produktionstechnischen Anwendungen eingesetzt werden, führen erhöhte Systemtemperaturen sowohl zu Prozess-Drifts als auch beschleunigten Alterungsdefekten an Apparaturen und Einrichtungen. Diese können zwar gewöhnlich mit zusätzlichen Kühleinrichtungen verringert oder eliminiert werden, was aber wiederum mit zusätzlichen Investitions- und Betriebskosten verbunden ist.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass die oben geschilderten Nachteile durch einen Umlenkspiegel mit konkaver Oberflächenform stark reduziert werden können. Dabei lässt sich mit der Krümmung nicht nur ohne weiteres der verlängerte Strahlengang kompensieren, sondern es kann auch eine zumindest in einer Ebene teilweise Fokussierung der reflektierten UV Strahlung erreicht werden, was zu einer Erhöhung der Flächenintensität führt. Die Form des gekrümmten Umlenkspiegels ist dabei von der genauen Position und Orientierung des Anwendungsbereichs abhängig.
Das Substrat des gekrümmten Umlenkspiegels ist dabei vorzugsweise für VIS & IR Strahlung durchlässig. Als Substratmaterial kommen daher beispielsweise Glas und Kunststoff in Frage, wobei zu beachten ist dass das Substrat hohen Temperaturen und einer UV-Reststrahlung ausgesetzt ist. Allerdings wäre es auch möglich, für das Substrat ein Material zu wählen, welches VIS & IR effizient absorbiert, dieses würde aber durch die absorbierte Leistung stark erhitzt und müsste separat gekühlt werden.
Um die optisch benötigten Eigenschaften zu erreichen kann eine konkav gekrümmte Glasoberfläche mit einem Interferenzfilter beschichtet werden. Das Interferenzfilter ist beispielsweise als Dünnschicht Wechselschichtsystem aufgebaut, wobei die oberflächennahen Schichten für die Reflexion der UV-Strahlung sorgen und das Wechselschichtsystem insgesamt eine Antireflexschicht für die VIS & IR Strahlung bilden. Die mit der Herstellung der gekrümmten Glasoberfläche verbundenen Probleme lassen sich heute allerdings nur mit Aufwand bewältigen. Eine Herausforderung stellt zudem die Winkelabhängigkeit der Interferenzfilter dar. Einerseits stellt sich bei der Beschichtung gekrümmter Oberflächen die Schwierigkeit, eine gleichförmige Beschichtung über die ganze optisch relevante Oberfläche zu erreichen. Andererseits erfordert diese Ausführungsform für eine optimale Funktionsweise sogenannte Gradientenfilter, um den unterschiedlichen, positionsabhängigen Einfallswinkeln Rechnung zu tragen. Die verfügbare Beschichtungstechnologie ist jedoch in der Lage, diese Problem zumindest teileweise zu meistern, auch wenn dies mit einem grossen Aufwand und somit wiederum mit Kosten verbunden ist.
Bei der Lösung mit dem gekrümmten Spiegel kommt die Problematik hinzu, dass sich bei einigen Anwendungen manchmal die Distanz von der Strahlungsquelle zum Anwendungsbereich der Strahlung verändert. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn einerseits grosse mit einer Lackschicht versehene Substrate mit UV-Strahlung beaufschlagt werden müssen die in einer Ebene liegen und mit derselben Aushärteapparatur aber dann auch kleine, auf einer Spindel positionierte Substrate mit UV-Strahlung beaufschlagt werden sollen, wobei aufgrund der Spindel die Substrate und damit der Anwendungsbereich näher am Umlenkspiegel liegen. Im ungünstigsten Fall wird es dann erforderlich den gekrümmten Umlenkspiegel durch einen Umlenkspiegel mit anderer Krümmung auszutauschen.
Es besteht daher das Bedürfnis nach einer einfach zu realisierenden, jedoch effizienten Bestrahlungsvorrichtung für UV-Strahlung, mit der erreicht wird, dass ein Anwendungsbereich mit UV-Strahlung in ausreichender Flächenintensität beaufschlagt wird.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gelöst, dass ein aus planen Spiegelstreifen zusammengesetzter Umlenkspiegel eingesetzt wird, wobei die planen Spiegelstreifen derart gegeneinander geneigt sind, dass sie eine gewünschte Krümmung zumindest grob nachempfinden. Es werden mindestens zwei Streifen eingesetzt, vorzugsweise jedoch mehr als zwei und besonders bevorzugt werden drei Streifen eingesetzt.
Damit können die beiden Hauptnachteile der gekrümmten Form in einfacher Weise umgangen werden. Die Beschichtung der Spiegelstreifen kann so erfolgen, dass zunächst flaches Glas beschichtet wird. Eine derart beschichtete Glasplatte wird anschliessend in Steifen zerschnitten und diese Streifen werden in ein Halterelement befestigt. Dieses Halterelement ist derart ausgestaltet, dass jeder der Spiegelstreifen mit einer Orientierung in einem vorbestimmten Winkel zum Hauptstrahl der UV Quelle zu liegen kommt. Die einzelnen Winkel werden so gewählt, dass möglichst viel UV Strahlung in den Anwendungsbereich fällt. Dadurch, dass die Spiegelstreifen die VIS & IR Strahlung im Wesentlichen transmittieren, bleibt dieser Anteil im Anwendungsbereich klein.
Mit geeigneter individueller Wahl der spektralen Eigenschaften der Dünnfilm Spiegelschicht für jeden Spiegelstreifen können beide Anforderungen noch weiter optimiert werden. Es kann also für jeden Winkel eine gesonderte Glasplatte mit für diesen Winkel spezifisch optimiertem Dünnfilminterferenzfilter beschichtet werden. Der erfindungsgemässe Umlenkspiegel wird dann aus Streifen der unterschiedlich beschichteten Glasplatten zusammengesetzt.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Befestigungen mit dem die Spiegelstreifen an der Halterung fixiert werden so ausgestaltet, dass sie sich zumindest über einen gewissen Winkelbereich um eine Achse parallel zu der längeren Kante der Spiegelstreifen drehen lassen. Hierdurch wird es möglich, die nachempfundene Krümmung des Umlenkspiegels einzustellen und so die UV Strahlungsleistung für unterschiedliche Anwendungsebenen zu optimieren. Mit einstellbaren Winkeln der Spiegelsegmente kann die Ausleuchtung der verschiedenen Oberflächenelemente von 3-dimensionalen Bauteilen mit Einbuchtungen und Seitenflächen wesentlich gleichmässiger gemacht und damit verbessert werden, indem die Segmente so eingestellt werden, dass das Licht in einer fokussierten Form mit Strahlanteilen über einer breiten Winkelbereich in den Anwendungsbereich einfällt. Obwohl für die flachen Bereiche damit eine etwas geringere Intensität resultiert, wird damit eine homogenere Belichtung über die ganze Oberfläche des Bauteils erreicht. Diese Ausführungsform erlaubt eine einfache und vor allem flexible Anpassung der Winkelverteilung und der räumlichen Verteilung des Bestrahlungslichts.
Die Erfindung wird nun im Detail unter Zuhilfenahme der Figuren beispielhaft erläutert.
1 zeigt eine UV Bestrahlungsanordnung mit planarem Umlenkspiegel sowie den Strahlengang der Reflektorstrahlung.
2 zeigt die Bestrahlungsanordnung gemäss 1 sowie den Strahlengang für die Direktstrahlung
3 zeigt eine Bestrahlungsanordnung gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wobei der Umlenkspiegel aus drei Spiegelstreifen gebildet wird.
4 zeigt eine mögliche Halterung für einen erfindungsgemässen Umlenkspiegel.
In der Realität werden die Substrate oftmals durch den Anwendungsbereich bewegt. Beispielsweise auf einer Kreisbewegung wenn es auf einer sogenannten Spindel montiert wird. Hierdurch wird eine repetitive Belichtung des Lacks erreicht. Mit dieser Bewegung wird die unerwünschte Temperaturerhöhung weiter reduziert, da sich die Oberfläche während des Winkelbereichs der Drehung, die dem Anwendungsbereich abgewandt ist, abkühlen kann.
Im Folgenden wird ein quantitativer Vergleich der kumulierten UV Dosis (= Intensität × Zeit) auf ein sich durch den Anwendungsbereich bewegtes flaches Substrat gemacht, wobei der Bezug der Fall ohne den dichroitischen Spiegel gemacht wird, für den die Dosis = 100 angenommen wird. Der dichroitische Spiegel hat im hier angenommenen Fall eine Reflektionseffizienz von ca 93% für die UV Strahlung und eine Transmissionseffizienz von ca 92% für die VIS & IR Strahlung. Für die UV Dosis im Anwendungsbereich wird ein Wert von ca 65 ermittelt, für die VIS + IR Dosis hingegen ein Wert von ca 25, d. h. durch den flachen dichroitischen Spiegel wird die unerwünschte Strahlung um 75% reduziert, während der erwünschte UV Strahlung nur um 30% reduziert wird.
Geht man nun vom flachen Umlenkspiegel auf zwei gegeneinander geneigte Spiegelstreifen über, so ergibt sich eine substantiell höhere UV Dosis von 79, (im Vergleich zu 65 für den flachen Umlenkspiegel). Demgegenüber steigt die VIS & IR Dosis geringfügig auf 28 (im Vergleich zu 25 für den flachen Umlenkspiegel).
Mit einer weiteren Aufteilung des Umlenkspiegels in 3 Streifen, wie in 3 gezeigt, kann die UV Dosis im Anwendungsbereich noch weiter verbessert werden. Für diesen in 2 schematisch dargestellten Fall erhält man eine UV Dosis von 83, d. h. eine 30% Erhöhung gegenüber dem flachen Umlenkspiegel, während die VIS und IR Dosis nur auf ca 29 steigt.
Mit zunehmender Anzahl Spiegelsegmente kann die Effizienz für die UV Licht Lenkung in den Anwendungsbereich theoretisch verbessert werden. Allerdings steigt dann auch die Anzahl der Streifenkanten an denen es zu Verlusten kommt. Zusätzlich steigt der Aufwand in der Herstellung dieses Multisegment-Spiegels.
Neben der für die UV Aushärtung wesentliche Dosis an UV Strahlung muss für gewisse Aushärtungsprozesse eine Intensitätsschwelle der UV Strahlung für eine gewisse Zeitdauer überschritten werden. Während für den Fall des flachen Umlenkspiegels für das angeführte Beispiel ein Intensitätsmaximum von ca 45 Einheiten erreicht wird, wird für den aus zwei Spiegelstreifen bestehenden Umlenkspiegel ein Wert von ca 60 erreicht und im in der 3 dargestellten Fall mit drei Steifen wird sogar ein Wert von ca. 80 erreicht. Damit kann mit der Aufteilung des dichroitischen Spiegels in Streifen beinahe die gleiche Flächenintensität wie im Falle eines Aufbaus ohne diesen Spiegel erreicht werden.
Bei einer nicht-linearen Relation von Aushärtung und Dosis kann somit das Erreichen des Schwellenwerts für diese Flächenintensität weiterhin gewährleistet werden.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine wesentliche Erhöhung der gewünschten UV Strahlungsintensität im Anwendungsbereich erreicht ohne dass eine signifikante Erhöhung der unerwünschten VIS und IR Strahlungsintensität in Kauf genommen werden muss. Das hat zur Auswirkung, dass ein Aushärtungsschritt von UV empfindlichen Lack entsprechend kürzer erfolgen kann und damit mit einer höheren Taktrate mehr Bauteile pro Zeiteinheit ausgehärtet werden können. Alternativ kann mit einer schwächeren UV Lichtquelle ein gleichwertiges Resultat erzielt werden, mit dem Vorteilen eines günstigeren Anschaffungspreises einer schwächeren UV Lichtquelle und von geringeren Betriebskosten. Weiter hat eine höhere Effizienz der UV Licht Führung in den Anwendungsbereich den Vorteil, dass notwendige Kühlungen der Anlage und insbesondere des Anwendungsbereichs, in dem sich die mit temperaturempfindlichen Lack versehenen Substrate befinden, einerseits kleiner dimensioniert und weniger aufwendig gebaut werden können, und andererseits im der Anwendung mit weniger Energieverbrauch betrieben werden kann. In produktionstechnischen Anlagen muss die gesamte Abwärme des Aushärtungsprozesses mit starker Luftkühlung abgeführt werden, um die Temperaturerhöhung im Anwendungsbereich gering zu halten. Bei diesen Luftströmen muss mit intensiver Filterung verhindert werden, dass Staubpartikel in den Strom und damit auf die anfangs noch in einem zählflüssigen Zustand befindlichen Lackoberflächen gelangen und dort haften bleiben. Jegliche Reduktion des notwendigen Luftstroms durch Reduzierung der unerwünschten Strahlung oder Verbesserung der Effizienz in der UV Lichtführung, wie in der Erfindung dargestellt, führt zu einer möglichen Reduktion dieser notwendigen Luftströme.
Am Beispiel eines Umlenkspiegels welcher aus drei Spiegelstreifen aufgebaut ist, ist in 4 eine Halterung für die Spiegelstreifen gezeigt. In der Figur sind die Spiegelstreifen in Querschnitt lediglich mit Strichlinien angedeutet. Die Halterung umfasst Fixierelemente 3, 7, 9 und 11, die an den Streifen an der kürzeren Kante angeordnet, z. B. geklemmt sind. Das Fixierelement 3 eines Streifens ist dabei mit dem Fixierelement 7 eines benachbarten Streifens über mittels eines Gelenkes 15 verbundene Stege 13, 17 verbunden. Das Fixierelement 9 des zentralen Streifens ist dabei mit dem Fixierelement 11 des anderen benachbarten Streifens über mittels eines Gelenkes 21 verbundene Stege 19, 23 verbunden. Die äusseren Streifen des Umlenkspiegels weisen zusätzliche Fixierelemente 25 und 29 auf. Diese Fixierelemente sind an Kreisbögen 27, 31 fixiert. Sie können zur Justage entlang dieser Kreisbögen verschoben und dann fixiert werden. Kreisbogen 27 gehört zu einem theoretischen Kreis, dessen Mittelpunkt im Gelenk 15 liegt. Kreisbogen 31 gehört zu einem theoretischen Kreis, dessen Mittelpunkt im Gelenk 21 liegt.
Vorzugsweise ist an beiden Seiten der so angeordneten Spiegelstreifen eine solche Halterung vorgesehen. In 5 ist eine dementsprechende Draufsicht gezeigt. Mit dieser Halterung lässt sich die Neigung der Spiegelstreifen in einfacher Weise einstellen und justieren.

Claims

Vorrichtung zum Beaufschlagen von Substraten mit UV Strahlung in einem Anwendungsbereich, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Strahlungsquelle welche sowohl UV-Strahlung als auch sichtbares Licht und Infrarotstrahlung in einen Raumwinkel ausstrahlt. – einen strahlungsselektiven Umlenkspiegel welcher die UV Strahlung grösstenteils reflektiert und die VIS & IR Strahlung grösstenteils transmittiert dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel zumindest zwei flache Spiegelstreifen umfasst welche gegeneinander geneigt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelstreifen derart gegeneinander geneigt sind dass sie die von der Strahlungsquelle kommende divergierende Direktstrahlung in Richtung Anwendungsbereich reflektieren und dabei die Divergenz zumindest reduzieren und somit zu einer Erhöhung der Flächenintensität im Anwendungsbereich führen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel drei flache Spiegelstreifen umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Justage der Orientierung der Spiegelstreifen umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Strahlungsquelle welche sowohl UV-Strahlung als auch sichtbares Licht und Infrarotstrahlung in einen Raumwinkel ausstrahlen kann – Bereitstellen eines Umlenkspiegels welcher die UV-Strahlung im Wesentlichen zu reflektieren und die VIS & IR-Strahlung im Wesentlichen zu transmittieren vermag, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Bereitstellung des Umlenkspiegels zumindest eine flache Glasplatte mit einem Interferenzfilter basierend auf Dünnfilmschichtsystemen beschichtet wird, wobei das Interferenzfilter unter einem vorbestimmten Einfallswinkel UV-Strahlung im Wesentlichen reflektiert und VIS & IR-Strahlung im Wesentlichen transmittiert, und nach der Beschichtung die zumindest eine Glasplatte in Streifen zerteilt wird und zumindest zwei Streifen an einer Halterung so montiert werden, dass sie zueinander geneigt sind.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zusammensetzen des Umlenkspiegels Streifen von mit unterschiedlichen Interferenzfiltern beschichteten Glasplatten verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel aus drei Streifen, vorzugsweise aus genau drei Streifen zusammengesetzt wird.