CN100468019C - 剂量辐射计 - Google Patents

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Abstract

本发明包括用于收集辐射的方法。在滚筒中设置机电辐射收集装置，以收集导向到该滚筒的辐射。本发明也是包括具有外表面的滚筒的设备。在该滚筒中设置机电辐射收集装置。

Description

剂量辐射计
发明背景
本发明为辐射能量收集装置。更具体的，本发明为基于滚筒的辐射能量收集装置和生产线中使用的测量装置。
使用辐射能量源的处理系统在许多工业处理中是已知的。一个示例性处理系统使用紫外线(UV)灯或紫外线球管，位于生产线上的产品附近，以在该产品里面或上面产生化学反应。通常这种化学反应称为固化(或在某些工业中称为干化)。紫外线灯辐射的能量波长有可见和非可见光谱，已发现它们都能够有效地传送能量到产品上以引起想要的化学变化。
辐射到产品上的能量波长的典型范围从大约2.5微米至大约190纳米。该系统所处理的产品几乎可以是任何东西，但是典型的为纸张、塑料或纸状材料(例如卡纸)幅面。该幅面包括通过系列导辊连续馈送的材料流。辐射能量源(典型地为多个灯或球管)位于沿幅面的各个点上，辐射能量到该幅面上。幅面表面上的一个或多个覆层、或者幅面材料本身在该处理中产生一个化学变化。该幅面的覆层(即墨水、漆或胶粘剂)或幅面本身通过这种方式被固化。
不幸的是，单个的UV能量灯(或任何其它能量源)的性能可以变化。新灯会比旧灯的辐射能量更加强烈。具有同样规格的各个灯的性能会不同。各个灯沿它们的长度也会性能不同。具体的，不同灯与灯之间可能会发射差异更大的波长。如所预测的，当灯变旧时，它的性能通常会下降，直到完全坏掉。提供给该灯的电源也可以影响灯的性能。如果灯的供电波动，该灯所产生的特定波长的强度可能会变化。该灯周围空气温度的差异以及使灯变暖所花时间的差异，也可能产生波长强度的波动。灯所发射的辐射能量强度的所有这些变化可以引起幅面固化级别的变化。因此，为了优化该处理和提供一致的产品，需要监测灯所发射的辐射能量的数量，以确保该幅面适当的固化(即辐射暴露作为强度和暴露时间的函数)。
为了测量幅面上所接收到的辐射能量的数量(或剂量)，就需要检测系统。一个已有方法用来评估源是否提供足够的辐射能量，该方法检测从灯向下流动的幅面。这样尽管可以给出关于幅面是否已经被适当固化的非常精确的测量，但是该测量在处理中进行的太晚了，因为没有被适当固化的产品不能够被使用，因此该方法被放弃。
另一种替换测量方法是，使用诸如压缩集成辐射计(本领域熟知的)的电子装置，其放置在幅面上并与幅面一起在灯与幅面之间移动，以提供灯所发射的辐射能量数量的测试测量。然而该方法对灯性能的测量太直接，它在设置过程中进行而不是在实际的生产过程中进行，从而在实际的实时处理过程中不能够收集有关幅面接收能量的信息。特别的，不能够对幅面接收的辐射能量中变化的进行测量。再次，得到不适当固化的产品。另外，如在某些压铸处理需要使幅面经过压送点和空转辊时，在得到测量之前可能会损坏压缩集成辐射计。
另一种替换方法是使用辐射测量装置来测量辐射的数量。当辐射测量装置暴露于辐射下时，它的化学组成会变化。辐射测量装置的示例是内含有对辐射响应而改变颜色的物质的磁带或胶片。尽管这些装置可以通过压送点，但是它们必须手动地放置到幅面上，以将它们暴露到射线下，并且手动地移去得到读数。它们在处理中不能连续的测量辐射。
研究有另一种方法，其监测每一灯的供电电源的能量变化，试图提供对灯所使用的实际能量进行实时测量。该测量是非常粗糙和不精确的方法，以评估灯发射的和幅面连续接收到的辐射能量的数量。尽管不精确，该方法试图“实时”的确定幅面接收到多少辐射能量。对辐射能量的“实时”测量使得可能更准确的控制幅面的固化时间(例如：通过改变幅面经过处理的速度以提供更长的或更短的处理时间)，和减少产品损失。不幸的是，许多因素导致对来自灯发出能量的测量成为照射到幅面上辐射能量的不精确测量，而没有任何实时测量所具有的优点。例如由于灯变旧光线自己会减弱，灯所发出的能量相应于所发射的辐射能量的数量会变化。另外，对于具体数量的功率吸收，不同灯与灯之间所发射的辐射不同。为了改善这些问题，在灯周围放置电子装置来检测从灯发射的能量辐射的直接输出。然而该处理过程周围的环境条件(例如高湿度、高温、RF射线、和诸如空中的胶粘剂、漆等外界物质)通常导致检测器中的电子装置坏掉或不正常工作。
最后，已经研究有远程收集装置，其允许灯所发射的辐射能量被收集和传送(典型的通过光纤电缆)到放置在远离幅面周围恶劣环境的检测装置。这些装置被放置在灯的背面(与幅面相对)，能够对灯所发射的辐射能量的数量进行直接测量。将这些装置放置在灯与幅面的相反一侧、这种设置是因为两个主要原因：第一，幅面和灯之间具有非常小的空间，第二，因为处理中的大多数恶劣环境直接处于幅面流和灯壳的表面之间。幅面和灯之间的空间小是为了保持诸如氧气(其在某些处理中可以影响幅面的固化)的污染物最少，也要确保来自灯的最大数量的能量辐射照射到幅面上。在这一位置，环境极其恶劣，这是由于它大多数直接与来自灯的辐射和热接触，还有来自幅面的胶粘剂和空气污染。虽然远程收集装置解决了部分上述问题，但是它们仍然不能得到照射到幅面的辐射能量强度的精确测量。典型的，为了保护灯元件不受空气污染，在灯上面放置透明盖。时间长了，该透明盖变得模糊(由于空气污染)，这阻止灯发射的一部分辐射能量照射到幅面。于是放置在灯后面的收集装置并没有发现这种降低，从而不能得到辐射到幅面上能量的精确测量。这些装置都不能实时收集幅面上的辐射能量。
发明概述
本发明的一个实施例包括用于收集辐射的方法。在一个滚筒中设置机电辐射收集装置来收集引导到该滚筒的辐射。
本发明的另一个实施例是用于测量辐射的方法。在一个滚筒中设置辐射收集装置。该滚筒具有外表面，该收集装置设置在与外表面相切的平面上。幅面设置在辐射源与该收集装置之间。引导到该滚筒的辐射被收集，并且被收集的射线特征被测量。
本发明还有另一个实施例是包括具有外表面的滚筒的设备。滚筒中设置有机电辐射收集装置。
本发明的另一个实施例是包括具有外表面的滚筒的设备。外表面上设置有足以让射线通过的开口。辐射收集装置可移动的设置在该开口中。在该设备中包括远离该收集装置设置的测量装置。该测量装置连接到该收集装置，以接收该收集装置收集的辐射。该收集装置连接有驱动组件。该驱动组件用于沿该开口的长度方向移动该收集装置。
附图简述
图1是本发明的收集装置的一个实施例的示意图。
图2是本发明的能量收集装置的一个实施例的透视图。
图3是图2中沿线3—3方向看去的本发明的能量收集装置局部视图。
图4是本发明的能量收集装置仪器组件的一个实施例的透视图。
图4A是本发明的能量收集装置的一个实施例的透视图。
图4B是本发明的能量收集装置的一个实施例的透视图。
图4C是本发明的能量收集装置的一个实施例的透视图。
图4D是本发明的能量收集装置的一个实施例的透视图。
图5是本发明的能量收集装置仪器组件的一个实施例的分解透视图。
图6是本发明的能量收集装置仪器组件板的一个实施例的分解透视图，该视图与图5中的方向相反。
图7是光度头的一个实施例的透视图。
图8是光度头的一个实施例的分解透视图。
图9所示是用于本发明的能量收集装置的示例性校准图。
图10所示是本发明的能量收集装置收集的的示例性数据。
图11所示是本发明的能量收集装置收集的的示例性数据。
尽管上述确定的附图说明了本发明的一个实施例，但是如说明中所述，也可以考虑其它的实施例。在所有情况，本公开说明通过代表性、而不是限制性的方式提出本发明。应该理解的是，本领域的普通技术人员可以作出多种其它修改和实施例，它们处于本发明的精神和原理范围之内。
发明详述
在图1中示出了示例工业过程中本发明的能量收集设备10的一个实施例。能量收集设备10包括安装在滚筒14内部的仪器组件12。设置与滚筒14邻近的辐射源16(例如紫外灯或辐射发射器)。连续流动的幅面18(例如基于纸张、聚合物、织物或金属的材料)按照方向20前进通过辐射源16。导辊22可以被用来引导幅面18到滚筒14上。当幅面18在辐射源16和滚筒14之间通过时，幅面18(此后假定其包括任何胶粘剂或应用到基层材料的其它层)被从辐射源16发射的辐射能量固化。能量收集设备10可以实时收集被引导到幅面18的辐射能量。幅面18设置在滚筒14和辐射源16之间。
需要注意到，尽管下面的说明将能量收集设备10作为构造成用于在使用UV辐射的应用描述，该辐射发射到基于纸张或聚合物的幅面上，但是这只是用于示例说明。本发明的收集设备10可以用于使用滚筒或类似于滚筒的多种其它幅面或基于薄片的处理应用。例如使用电子束类型辐射的固化处理也可以使用本发明的能量收集设备10。由于所述的该处理是使用UV类型辐射来固化幅面18，词语“辐射源16”与“灯16”将可互相替换使用。
图2所示为包括护套26、端帽28和支撑轴30的滚筒14的透视图。滚筒14典型的由铝制成，并且在一个实施例中，长大约23.75英寸(60.325厘米)，直径大约为12英寸(30.48厘米)。完全穿过滚筒14的环形外壁34加工产生狭缝32。在一个实施例中，环形壁34的厚度在大约3/4英寸(19.05毫米)和大约1英寸(25.4毫米)之间。轴30连接到端帽28，然后端帽28通常旋扭到护套16上。端帽28典型的由铝制成。轴30确定了滚筒14的纵轴36，并典型的可以让滚筒14相对于提供的支撑结构(未示出)转动。这个转动连接可以用本领域的技术人员所知的任何方式实现，包括在该轴30和端帽28的接口之间，或在轴30与支撑结构(未示出)之间设置轴承(未示出)。轴30也用作管道(例如用于设置在滚筒14内部中的组件的引线)和/或导管(例如用于冷却护套26的液体)。回转滑环(未示出)可以连同滚筒14一起使用来提供与可转动的滚筒14的接线连接，例如滑环的型号为AC6023-24、由Litton Poly Scientific of Blacksburg，VA制造。相似的，回转水接头(未示出)可以连同滚筒14一起设置来提供连接，允许冷却液体被导向和导出滚筒14。在基于幅面的处理中，滚筒是普通的，尽管说明了一个具体的滚筒，应该注意到的是，不脱离本发明的精神和范围可以使用各种滚筒。例如，尽管所说明的滚筒14具有光滑的环形壁34，但是滚筒14可以是苯胺类型的滚筒或印刷类型的滚筒，使用阳文图案37(虚线所示)来印刻幅面。狭缝可以设置成沿图案中的虚线或裂缝37A穿过滚筒14，从而不影响滚筒对幅面的处理。另外，在基于幅面的应用中可以使用其它类型的环形表面(例如滑杆和滑圈)，而不脱离本发明的精神和范围。
在一个实施例中，狭缝32延伸大约23英寸(58.24厘米)，基本上是护套26的整个纵向长度。另外，狭缝32的宽度在大约1/4英寸(6.35毫米)至大约1/2英寸(12.7毫米)之间。本发明的其它实施例包括只沿护套26的纵向长度部分地延伸的狭缝。可替换的，在沿滚筒14的纵向和/或滚筒14的径向的多个位置可以设置多个狭缝(或孔)穿过护套26。对于被该能量收集装置收集的对辐射透明的材料(即虚线表示的窗口38)可以放置在狭缝32上，来阻止任何可以损害滚筒14内部元件的物质进入，或者阻止包含在滚筒14中的物质外出。可替换的，该整个滚筒可以由对于辐射透明的材料制成，从而允许辐射通过护套26并照射到收集装置58。
图3是图2中的滚筒14沿3-3方向看去的视图。所示的冷却管道42延伸到护套26中，它是铸造滚筒中典型的特征。在护套26中典型的钻有枪钻孔(例如大约3/8英寸至1/2英寸(9.525—12.7毫米)直径凹陷(未示出))，以提供冷却液体(例如水)通过护套26的路径。铝盖片(未示出)可以焊接到冷却管道42上面来密封进入管道42的冷却液体。螺钉孔44使得端帽28被旋扭到护套26上。护套26的内壁46也示出了。
所示的仪器组件12被固定到滚筒14内部。仪器组件12包括支撑在平板架52上的平板50。平板架52和平板50固定(例如使用螺钉)在护套26的内壁46。销钉54被插入到平板50中，并且部分被插入每一端帽28(平板50纵向相对端)，以提供附加安装点和对平板50的结构支撑。通过从护套26中去除一个端帽28和打开的平板50，平板50可以滑动地从滚筒14中卸下或插入到滚筒14中，如箭头56A和56B所示。在一个实施例中，平板50宽大约8—10英寸(20.3—25.4厘米)，长大约23英寸(54.4厘米)。
所示的收集装置58从滚筒14的内部延伸入狭缝32中。收集装置58可以接收和导向照射到它的表面上的辐射。在所述的实施例中，收集装置58连接着能够接收和导向UV辐射的光纤电缆。在另一个实施例中，该收集装置可以根据本发明所应用于的应用而变化。具体的，被收集的辐射的类型可能会需要使用不同类型的收集装置。本发明的能量收集设备10中可以使用的多个收集装置的某些示例包括光管、反射镜、透镜、硅检测器(例如光电二极管或电耦合器件)、硫化镉检测器、砷化镓检测器、热电堆、分离检测器和闪烁检测器。需要注意到，这些示例只是用于说明的目的，而不应该被解释为将本发明限制到这些所列的收集装置。
收集装置58设置在狭缝32中，从而被设置在相切于外表面的平面处，或者从该平面径向向内的位置处。换言之，如果滚筒14中不包括狭缝32，收集装置58将会位于该外表面延伸到狭缝上的地方，或者从这里径向向内。按照如下方式定位收集装置58，使得该收集装置在幅面18(虚线所示)被辐射源(例如紫外灯)发射的辐射所照射的地方直接测量该辐射。另外，通过在环形壁34或从环形壁34径向向内的地方设置收集装置58，幅面18不受收集装置58的影响(例如没有挡块或凸起进入幅面18)。收集装置58本身被幅面18保护不受滚筒14外部环境中的污染。而且对收集装置58的这种设置可以保护收集装置58不与压送辊或导辊(其典型的可以设置在离该滚筒25微米内)接触，并可以与延伸通过该滚筒外表面的收集装置接触，从而对该收集装置造成机械损坏。虽然收集装置58的顶端58A是按照被设置在与环形壁34基本上相同的平面中来描述的，但是本发明的替换实施例可以在从环形壁34径向向内的任何位置设置底端58A。收集装置58可以沿狭缝32移动以接收沿滚筒14各个点的辐射。另外，本发明的接收设备10可以被设置，使得幅面18只覆盖狭缝32的一部分。幅面18的这种设置让收集装置58可以移动通过幅面18的纵向边缘59，可以采样幅面18的纵向边缘59外的辐射，从而提供参考数据点。可替换的，可以设置幅面18使其覆盖整个狭缝32。虽然优选地根据上述原因将收集装置58设置在环形壁34的外表面处，或者环形壁34的外表面径向向内处，然而也可以考虑在延伸该收集装置通过环形壁34的外表面的地方实施该处理应用。
可以按照两个基本的方式使用本发明的设备10，使用或不使用幅面。在一个应用中，滚筒14安装到没有幅面在流动的特定处理应用中的位置。这样让操作者来测量从灯发射的辐射和校准该处理，在运行产品之前建立适当的辐射发射级别。另外该能量收集设备可以从一个生产线中容易的撤走并放入不同的生产线。于是适当的使用本发明的设备可以让幅面在“示范”生产线或测试生产线上运行。发射到该幅面上的辐射数量可以变化，直至该幅面被完全处理(例如被固化)。然后该幅面可以被移走，该收集设备用于确定辐射源发射的辐射级别。该收集设备然后可以转移到不同的生产线，该辐射源被调节到准确的再现照射到该收集设备的辐射级别。当相同类型的幅面在该第二条生产线上运行时，相同级别的辐射将被照射到幅面上，将其恰当地固化。于是可以减少校准时间和浪费的产品。本发明具有准确的再现在不同的生产线之间基本上完全相同的位置的辐射级别的能力。该交叉校准然后可以在不同的生产线上重复，让每一生产线快速启动。于是大大简化了该校准过程，并且减少了训练操作者正确校准该系统的次数。另外，由于操作者不需要象先前的校准方法所需要的那样(例如压缩集成辐射计或辐射测量装置)接触幅面或滚筒来校准该系统，操作者和系统的安全(例如设备卡住衣物或手指、幅面着火等)风险也减小了。
在另一个使用中，该能量收集设备在幅面运行时可以留在该生产线中。通过连续的监视通过幅面并照射到该收集装置58的辐射级别，可以发现处理过程中的变化并“实时”纠正，让该处理得到优化。例如，如果由于辐射源的变旧引起通过幅面的辐射级别下降，该收集设备会检测到该下降的辐射，并提供反馈指示源的功率要增加，因此增加了照射到幅面的辐射强度。相似的，如果出现幅面厚度或幅面材料性质的变化，该收集设备会观测到通过该幅面的辐射数量的增加或降低，并提供反馈，调节辐射源的强度，或幅面的速度。
如前所述，在图1—3中，尽管所示的一个狭缝32沿滚筒14的纵向延伸，但是不脱离本发明的精神和范围，可以对延伸通过滚筒14的狭缝(或孔)的数目和位置作出任何变化。例如本发明的替换实施例可以使用多个孔，其分别具有从滚筒内部延伸进入该孔的收集装置。可替换的，在单个狭缝中可以使用多个收集装置。使用多个收集装置可以同时收集沿幅面不同点的多个测量。狭缝和收集装置的数目和位置的确定可以根据处理应用和操作者所期望的数据而变化。
在图3中所述的实施例中，使用一个收集装置58，其可以沿狭缝32纵向移动。沿狭缝32纵向移动收集装置58可以采样横向穿过幅面18(见箭头60A和60B)的点上的辐射，以及沿幅面移动的方向上的点(即向上流动和向下流动，见箭头62)上的辐射。如图4所示，该收集装置58被支撑，并沿仪器组件12移动。
沿狭缝32移动收集装置58的能力提供多种沿幅面和跨过幅面收集辐射采样的方法。例如，如图4A所述，滚筒14可以转动(箭头63)，并且通过暴露在辐射源16(虚线所示)发射的辐射下的整个范围中收集在幅面18(虚线所示)的横向和纵向上的单个位置上的辐射。
如图4B所示，滚筒14可以保持静止，收集装置58保持在横向跨过滚筒14的单个位置，提供单个位置的测量，该单个位置通过被辐射源16发射的辐射范围并位于幅面18(当幅面18被拉动通过收集装置58时)长度方向上的一系列点。
如图4C所示，当幅面18被拉动通过收集装置58时，滚筒14可以保持静止。收集装置58可以穿过幅面18(见箭头60A和60B)移动，提供在沿幅面18横向和纵向上各点的收集。
图4D所示是当收集装置58移动通过辐射源16发射的辐射范围时，滚筒14可以转动(箭头63)，收集沿幅面的单个横线横向(箭头60A和60B)跨过幅面18的辐射。也可以考虑上述采样方法的各种变化。例如，滚筒14每转一圈之后，收集装置58可以横向跨过幅面14被分度。
最好如图5和6中所示，除了前面所讨论的元件(对应于图3和4)之外，仪器组件12包括安装组件64、线性轨66、伺服电机68(诸如型号为“Silvermax QCI-23-3”，Quick Silver Control，Corvina，CA制造)、定时带70(诸如型号为“570XL025”，Gales Rubber Company，Denver，CO制造)、防护装置70A、滑轮72、螺钉74、间隔件76、供电电源78(诸如Quint-PS供电电源，Carlton-Bates Company，PalatineIL制造)、测量仪器80(诸如EIT UV检测器，EIT Sterling，VA制造)、监视器安装组件82、分光计83、分块可调的同轴光纤滤波器84(诸如由OZ Optics，Ontario，Canda制造)、接线盒85和连接电缆束86(在一个实施例中，其包括五个光纤电缆，诸如由CeramOptic，Longmeadow，MA制造)。DIN轨87用来将元件紧固到平板50上。带70固定到安装组件64上，并缠绕在滑轮72上。一个滑轮72A由伺服电机68驱动。安装组件64被线性轨66沿平板50的长度方向可滑动的支撑着。通过使伺服电机转动滑轮72A，带70会沿线性轨66驱动安装组件64。收集装置58固定到安装组件64(进一步参照图7和8说明)。于是，沿线性轨66的长度方向(接着沿着狭缝32的长度方向)，使用伺服电机66，可以选择性的设置收集装置58。防护装置70A阻止任何物件意外地与带70和滑轮72发生干涉。应该理解的是，本发明的收集设备的仪器部分结构可以根据本发明设备被使用的生产应用，以及被收集的理想数据而变化。
一旦辐射照射到收集装置58上，收集装置58将所收集到的辐射通过连接电缆束86中的光纤电缆导向到监视器安装组件82，其用于终止四个光纤电缆和将该收集到的辐射导向到该测量仪器80。测量仪器80分析该辐射，以确定该辐射的各种特征级别，诸如强度波长、极化能量分布、加速颗粒的数目、或其它想要监测的任何特征。如前所述，在一个实施例中，该测量仪器是UV(紫外线)检测器。这些检测器包含UVA(定义为波长从320至390纳米的光)、UVB(波长从280至320纳米)、UVC(波长从250至260纳米)和UVV(波长从395至445纳米)滤波器，以测量每一这些类型的UV光的强度级别。该检测器也包括放大器，以驱动检测器和将得到的电信号发送出滚筒。
平板50下面设置有高分辨率的分光计83，诸如Ocean OpticsS2000，由Ocean Optics，Dunedin，FL制造。该收集装置58收集的辐射通过连接电缆束86中的一个光纤电缆送到分光计83。在所述的实施例中，该光纤电缆首先连接到分块可调的同轴光纤滤波器84，被该光学电缆导向的辐射强度降低，这更适合该分光计。分块可调的同轴光纤滤波器84的输出使用分光计83、通过防护装置70A和平板50被导向到接口。
虽然滚筒14内部的该仪器组件包括测量仪器80和分光器83，但是应该理解的是它们也可替换的安装在滚筒14的外部。当仪器安装在滚筒14的外部，连接电缆束86中的光纤电缆通过回转滑环(未示出，但本领域熟知)被导向到测量仪器和/和分光计。在所述的实施例中，内部安装的测量仪器80、分光计83和伺服电机68典型的用导线连接起来，通过接线盒85到达接线，该接线穿过该轴，通过滑环(前述)到达外部控制/监测装置(未示出)，诸如计算机或可编程逻辑控制器(PLC)。使用外部装置控制伺服电机68可以让收集点和收集的频率按照操作者所期望的那样变化。连接输出到外部控制器的数据可以让该数据被实时的读取和处理，使得如果系统中的改变需要确保正确处理该幅面(诸如增加辐射强度、降低幅面的通过量速度等等)，该控制器可以自动补偿平衡该系统，以确保幅面适当的固化时间。另外，通过连接本发明的设备10到远程计算机，可以在远离该生产线的地方进行数据分析。该计算机可以连接到网络，可以从处理设施之外的地方访问这些数据，因此远离制造设施的工程师和科学家可以实时的观察和分析本发明的设备得到的数据。
再次，虽然所述实施例使用了光测量装置(即UV检测器、分光计)，但是可以测量其它类型辐射的其它装置可以被连接(内部和外部连接到滚筒)到该收集装置。
图7和8非常详细的说明了该安装组件64。安装组件64包括转换器88、传感器块90、支架92、带安装件94和滑架96。带安装件94(如前所述，被带10驱动)固定到支架92，该支架又固定到滑架96上。收集装置58固定到支架92。安装组件64的滑架96部分被带推动沿着线性轨66纵向移动，因此产生推动力到安装组件64。转换器88被用来“限制”转换。当安装组件到达线性轨66的任一端部，转换器88中的一个会发送信号到伺服电机68(图6所示)，以停止安装组件64在该方向上的移动。
示例
实施了一个示例性校准和本发明的能量收集设备10的使用，采样数据被收集。通过固定该收集装置58的位置、确定面对Fusion D灯的平面来校准测量仪器80，该灯由Fusion UV systems，Gaithersburg，MD(辐射源)制造。设计支架来在与该收集装置58相同的平面固定校准的测量仪器(an EIT UV PowerMAP，EIT，Sterling，VA制造)，使得产生从灯到该PowerMAP和到该收集装置58同样的光路。对灯的功率可以变化，以改变灯的输出。EIT UV传感器产生的电压输出和该PowerMAP检测器测得的功率被设计来产生伏特-毫瓦/厘米2的曲线，从而将该PowerMAP校准传送到该EIT UV传感器。图9所示为用于UVA区域校准的示例。按照这种方式校准该系统可以让校准方便的传送到使用本发明设备的生产线上。
该滚筒安装在UV框架设备台上，其可以让幅面在该滚筒周围通过。安装有两行每行一对(总共四个)Fusion D灯，使得该光线被集中到该滚筒的表面。安装有压送辊，使得能够适当的保持幅面在位，并具有不低于25微米的间隔距离。这个试验不使用幅面。该安装支架是工业上熟知的标准支架，其在每次移去和装入时都可以对轴承和滚筒进行基本的对齐。
安装该滚筒，使得生产线控制可以转动滚筒到该过程所设计运行的任意速度。该生产线的速度被设为75英尺每分钟(23m/min)，该灯被设为60％的满功率，并可以加热大约5分钟。冷却水经过护套26，保持滚筒内部容积的温度处于75—80℉(24—27℃)。设置该安装组件64位于一个UV灯的中央，并且当滚筒转动时保持固定。数据以3000Hz的速度被收集，数据序列的起始和停止通过触发该滚筒边上的参考标记来控制。为了增加数据的信噪比，通过对准这些触发点，该数据被平均。图10所示是在该光的一个数据收集周期收集到的数据，该光束在固定位置中。该示意图中显示了处于UVA波长的两个灯(行1，灯2和行2，灯2)以毫瓦/厘米2为单位的强度，相对于空间中观察裂缝的角位置的关系。当从滚筒的端部看去时，零度为12点的位置。对于整个360度路径的306度收集了数据。
表1所示为所有UVA波长的四个灯所计算出的剂量结果，该计算使用了部分对应于球管中央的数据，相比较于图9中前面产生的校准。
           表1
    75FPM时的UVA剂量
   源                  毫焦耳/厘米2
行1，灯1                    61.4
行1，灯2                    40.9
行2，灯1                    58.2
行2，灯2                    85.2
该光束然后被顺序扫描，该扫描跨过滚筒的整个长度，步增量为0.5英寸(12.7毫米)。图11中所示为转动该滚筒的同时，沿该滚筒纵向扫描该收集装置，所产生的灯输出的三维UV强度图。图11以高分辨率示出了每一行中每一灯的UVA光强度的分布。
尽管参照优选实施例对本发明进行了说明，本领域的技术人员会认识到不脱离本发明的精神和范围可以对本发明的形式和细节作出改变。

Claims (33)

1.一种收集辐射的方法，包括：
在滚筒中设置机电辐射收集装置，以收集照射到滚筒的辐射；以及
提供
足够允许辐射通过的开口，该开口设置在该滚筒的外表面中，其中该收集装置设置在该开口中，和
连接到该收集装置的驱动组件，其中该驱动组件用于沿该开口移动该收集装置。
2.权利要求1的方法，进一步包括：
测量该辐射的特征。
3.权利要求2的方法，其中该辐射被连续地收集和测量。
4.权利要求1的方法，其中该滚筒具有外表面，和该收集装置设置在与外表面相切的平面处。
5.权利要求1的方法，其中该滚筒具有外表面，和该收集装置从与外表面相切的平面径向向内地设置。
6.权利要求1的方法，进一步包括：
从辐射源发射辐射；和
在该辐射源和该滚筒之间设置幅面。
7.权利要求6的方法，其中该滚筒包括具有系列图案的外表面，该图案之间形成裂缝，该方法进一步包括：
在外表面的裂缝处设置该收集装置。
8.权利要求6的方法，其中该幅面包括至少一个覆层。
9.权利要求1的方法，进一步包括：
从辐射源发射辐射；和
测量该被收集的辐射的特征。
10.权利要求9的方法，进一步包括：
使用测得的特征校准该辐射源。
11.权利要求6的方法，进一步包括：
在横向穿过幅面的多个点收集辐射。
12.权利要求1的方法，其中收集步骤进一步包括：
在横向穿过滚筒的多个点收集辐射。
13.权利要求1的方法，其中该收集的辐射在特征上是电磁的。
14.权利要求1的方法，其中该收集的辐射是颗粒类型的辐射。
15.权利要求2的方法，其中一个测得的特征是在所收集的辐射中能量的数量。
16.权利要求2的方法，其中一个测得的特征是所收集的辐射的能量分布。
17.权利要求2的方法，其中一个测得的特征是所收集的辐射的极化。
18.权利要求2的方法，其中一个测得的特征是在所收集的辐射中被加速的颗粒的数目。
19.权利要求1的方法，还包括：
从位于第一生产线上的第一辐射源发射辐射；
在该辐射源与该滚筒之间设置第一幅面；
使用该收集装置收集辐射；
测量该收集的辐射的特征；
从位于第二生产线上的第二辐射源发射辐射；
在该辐射源与该滚筒之间设置第二幅面；
使用该收集装置收集辐射；
测量该收集的辐射的特征；和
比较从第一辐射源收集到的辐射的测得特征与从第二辐射源收集到的辐射的测得特征。
20.权利要求2的方法，进一步包括：
使用计算机软件处理该测得特征。
21.权利要求1的方法，其中该滚筒具有外表面，并且该收集装置设置在与该外表面相切的平面处；该方法还包括以下步骤：
在辐射源与该收集装置之间设置幅面；
收集导向到滚筒上的辐射；
测量该收集到的辐射的特征。
22.一种设备，包括：
具有外表面的滚筒；
设在该滚筒中的辐射收集装置；
足够允许辐射通过的开口，该开口设置在该滚筒的外表面中，其中该收集装置设置在该开口中，和
连接到该收集装置的驱动组件，其中该驱动组件用于沿该开口移动该收集装置。
23.权利要求22的设备，进一步包括：
导向到该滚筒处的辐射发射器。
24.权利要求22的设备，进一步包括：
测量装置，它远离该收集装置设置并连接到该收集装置以接收被该收集装置收集到的辐射。
25.权利要求24的设备，其中该测量装置设置在该滚筒的内部。
26.权利要求24的设备，其中该测量装置设置在该滚筒的外部。
27.权利要求24的设备，其中该收集装置连续地接收辐射，并同时将该辐射发送到该测量装置。
28.权利要求22的设备，进一步包括：
连接到该收集装置的测量装置。
29.权利要求22的设备，进一步包括：
辐射源；和
设置在该滚筒附近的幅面，其中该幅面设置在该辐射源与该滚筒之间。
30.权利要求29的设备，进一步包括：
连接到该收集装置的测量装置，以接收被该收集装置收集到的辐射。
31.权利要求22的设备，其中该开口横穿该滚筒的长度方向。
32.权利要求22的设备，其中该开口被窗口覆盖，该窗口对于被该收集装置收集到的辐射是透明的。
33.一种设备，包括：
滚筒，具有外表面和设置在该外表面的足够允许辐射通过的开口；
辐射收集装置，可移动地设置在该开口中；
测量装置，远离该收集装置设置，并连接到该收集装置以接收被该收集装置收集到的辐射；和
驱动组件，连接到该收集装置，其中该驱动组件用于沿该开口移动该收集装置。
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