CN102884604A - 具有增强的ir发射的井下源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有增强的低频（例如，近红外）发射的光源。一些公开的实施例包括灯丝和至少一个再辐射器元件。灯丝将再辐射器元件加热到稳态温度，该稳态温度是灯丝绝对温度的至少四分之一。如在此公开的，由再辐射器元件提供的增加的表面积提供了来自光源的增强的IR辐射。表面的图案化或纹理化可以进一步增加再辐射器元件的表面积。阐释诸如盘、环、管等的各种形状并可以将其组合以便定制光源的谱发射分布。一些具体的实施例将灯泡上的涂层作为再辐射器元件。涂层可以被设置成遮挡来自灯丝的光或增强来自灯丝的光，这取决于具体的应用。各种再辐射器元件可设置在灯泡内或在灯泡外。
Description
背景
油田工作人员需要访问关于在井下遇到的参数和状况的大量信息。多种多样的测井工具已被开发和正在开发以收集信息，所述信息涉及诸如井底套件的位置和取向的参数、井眼的环境状况以及井眼本身的特性和井眼所穿透的地层等。
许多这样的测井工具要求井下照明源，例如，井壁成像工具、谱分析工具以及一些类型的流体流动分析工具。作为一个特定的示例，工作人员常常希望在完井和生产策略完结之前执行井下地层测试。流体取样工具允许工作人员直接从井壁抽取流体样品并通常基于抽取到样品腔中的材料的光学性质测量污染程度、成分和相。这样的用于井下工具的光源受到许多挑战和限制。通常，光源的能耗是有限的，对为该光源留出的体积来说也是如此。在许多情况中，现有的光源不能满足对包括对执行近红外（“NIR”）中的谱分析具有足够亮度的坚固的、小体积的、谱范围大的光源的组合要求。
附图说明
当结合附图考虑下列详细描述时，可以获得对各种公开的实施例的较好理解，在附图中：
图1示出在随钻测井（“LWD”）的解说性环境；
图2示出有线测井的解说性环境；
图3示出管道传输的测井的解说性环境；
图4示出解说性的地层流体取样工具；
图5示出解说性的流体谱分析仪；
图6示出解说性的基准光源；
图7示出解说性的一系列黑体辐射曲线；
图8示出相对较大的光源的解说性的一系列曲线；
图9示出解说性的一系列相对增强因子；
图10示出三种所选择波长的解说性的增强因子；
图11示出增强的光源的第一实施例；
图12示出增强的光源的第二实施例；
图13示出增强的光源的第三实施例；
图14A-B示出增强的光源的第四实施例；
图15A-C示出增强的光源的第五实施例；
图16示出一替代的增强方法的解说性的增强曲线；
图17示出一替代的增强方法的相对增强因子；
图18A-B示出增强的光源的第六实施例；
图19A-B示出增强的光源的第七实施例；以及
图20A-20B示出增强的光源的第八实施例。
尽管本发明容许各种改型和替代形式，但其具体的实施例在附图中作为示例示出且将在本文详细描述。然而，应理解，各附图及其详细描述不旨在限制本公开内容，而是相反，其意图覆盖落在权利要求明语范围内的所有改型、等效物和替代物。
详细描述
因此，在此公开用于提供具有增强的低频（例如，近红外）发射的光源的各种方法，以及这类增强的光源的各解说性实施例。一些这样的实施例包括灯丝和至少一个再辐射器元件。当将电流被提供给灯丝时，它变成了白炽发光的。再辐射器元件对于从灯丝发射的至少峰值波长的光是不透明的，致使灯丝将再辐射器加热到稳态温度，该稳态温度是是灯丝绝对温度的至少一个四分之一。由于再辐射器元件具有比灯丝大得多的表面积，它提供来自光源的增强的IR辐射。表面的图案化或纹理化可以进一步增加再辐射器元件的表面积。一些具体的实施例将灯泡上的涂层用作再辐射器元件。该涂层可以被设置成遮挡来自灯丝的光或增强来自灯丝的光，这取决于特定的应用。其他具体实施例采用盘、环、管和其他形状来定制光源的谱发射曲线。各种再辐射器元件可以被设置在灯泡内或在灯泡外。
在其他所公开的实施例中，光源包括底座、安装在底座的灯丝以及将灯丝封闭在期望环境（例如，真空、高压或低压、惰性气体等等）中的灯泡。灯丝对安装在灯泡内的辐射器元件进行加热，辐射器元件具有相对于灯丝的表面积显著增大的表面积。在不同的实施例中，辐射器元件是盘、管的排列或其他形状。可以采用多个辐射器来提供一范围的工作温度和由此产生的相应谱曲线。
在又一些其他公开的实施例中，真空管配备有发射电子束的阴极和由此被加热的阳极。给予阳极一辐射面积，该辐射面积是真空管的外壳围住的可用面积的相当大的一部分。在一些实施例中，阳极包括具有不同长度和大小的管阵列，以提供空间依赖的温度曲线。各管可以一端敞开且对准，以优先地沿着光轴发射光。
本公开的系统和方法在其所运作的更大系统的背景中可得到最佳的理解。图1示出解说性的随钻测井（LWD）环境。钻井平台2支持井架4，井架4具有用于升高和下降钻柱8的游车6。当钻柱8下降通过转盘12时，方钻杆10支持钻柱8。钻井钻头14由井下马达和/或钻柱8的旋转驱动。当钻头14旋转时，它形成穿过各种地层18的井眼16。泵20使得钻井液通过进料管22循环至方钻杆10，向下通过钻柱8的内部，通过钻井钻头14中的孔口，经由环绕钻柱8的环面回到地面，并进入到截留坑24。钻井液将岩屑从井眼输送入截留坑24，并帮助维持井眼的完整性。
LWD工具26被整合到钻头14附近的井底套件。当钻头使井眼通过地层延伸时，测井工具26采集涉及各种地层性质以及工具取向和各种其他钻井条件的测量值。测井工具26可以采用钻铤的形式，即，提供重量和刚性以帮助钻井过程的厚壁管。如下面进一步解释的，工具套件26包括监视井眼流体性质的光学流体分析工具。可以包括遥测子构件（telemetry sub）28以便将测量数据传输到地面接收器30并从地面接收命令。在一些实施例中，遥测子构件28不与地面通信，而是存储测井数据以供稍后当回收测井套件时在地面检取。
在钻井过程期间的各个时间，如图2中所示出的，可以从井眼移除钻柱8。一旦已经移除了钻柱，就可以使用有线测井工具34来进行测井操作，即，由电缆42悬挂的感测仪器探头，该电缆42具有用于向该工具传送功率的导体和从工具到地面的遥测。有线测井工具34可以具有垫和/或定中心弹簧，以便当该工具被牵引到井眼之上时将该工具保持在接近井眼的轴的位置。如下面进一步解释的，工具34可包括地层流体采样器，其令探针抵靠住井壁地延伸以便将流体抽取到样品分析腔中。地面测井设施44从测井工具34采集测量值，并包括用于处理和存储由测井工具收集的测量值的计算机系统45。
替代的测井技术是借助盘管的测井。图3示出解说性的盘管输送的测井系统，其中盘管54由管道引射器56从线管52拉出，并被注入到井中，通过封隔器58和防喷器60进入到井62。（以此方式通过用井下马达驱动钻井钻头来执行钻井也是可能的。）在井中，管理子构件（supervisory sub）64和一个或多个测井工具65被耦合到盘管54并可选择地配置成经由信息导管或其他遥测通道与地面计算机系统66通信。可以提供井口接口67以便与管理子构件交换通信并接收拟传输给地面计算机系统66的数据。
地面计算机系统66被配置成在测井过程期间与管理子构件64通信，或替代地配置成在取回工具套件之后从管理子构件下载数据。地面计算机系统66优选地由软件（图3中以可移动存储介质72的形式示出）配置成处理测井工具测量值。系统66包括显示设备68和用户输入设备70，以允许操作人员与系统软件72交互。
在前述的测井环境中的每一个环境中，测井工具套件优选地包括导航传感器组件，该导航传感器组件包括用于确定井底套件的倾斜角、水平角和旋转角（又称为“工具面角”）的方向传感器。如本领域中通常定义的，倾斜角是对垂直向下的偏离，水平角是水平面内与真北方向的夹角，而工具面角是偏离井眼高侧的取向（绕工具轴旋转）角。根据已知的技术，可如下地进行方向测量：三轴加速度计测量相对于工具轴和被称为“工具面划线”（工具面划线通常刻在工具表面上，成为与工具轴平行的线）的工具圆周上的点的地球重力场矢量。从这种测量可以确定测井套件的倾斜角和工具面角。另外，三轴磁力仪以类似方式测量地球的磁场矢量。从组合的磁力仪和加速度计数据可以确定测井套件的水平角。当与来自运动传感器的测量值组合时，这些取向测量值允许在井下跟踪工具位置。
在这些和其他测井环境中，通常以日志形式（即，将所测得的参数示出为工具位置或深度的函数二维图）记录和显示所测得的参数。除了使参数测量值作为深度的函数之外，一些测井工具也提供作为旋转角度的函数的参数测量值。这样的工具测量值常常被显示为井壁的二维图像，一个维度表示工具位置或深度，另一维度表示方位角取向，且像素亮度或颜色表示参数值。
图4示出解说性的地层流体采样器工具80。工具80可以是钻铤、盘管接头或钻管，但是最通常的是将其预期为有线探头的一部分。工具80使探针82和脚84延伸以便接触井壁16，通常使用液压从工具本体向外推动它们。探针82和脚84合作使探针牢牢地抵靠住井壁，并建立一密封，该密封截留井眼流体以使其不会被抽取到采样工具。为了改善密封，探针的接触壁表面包括顺应井壁的弹性材料85。泵86使得压力下降，促使流体从地层流过探针通道88、流体分析仪92中的样品腔90以及样品收集腔94。泵86通过舱口96将流体排入井眼并继续泵送，直到采样过程结束为止。通常，采样过程继续，直到该工具确定样品收集腔94满盈以及任何污染物均被排出为止。此后，将样品收集腔密封，且撤回探针和脚。如果需要的话，该工具可以在井眼内的不同位置处重复该过程。样品收集腔94可以是卡盒机构98中的多个这样的样品收集腔中的一个，允许工具使多种流体样品返回到地面。
图5示出解说性的基于谱的流体分析仪。准直装置102沿光路106通过分析仪引导来自宽带光源104的光。沿着光路106行进的光经由窗口110穿过样品腔108并由此到达将光引导至检测器116的采集装置112。在图示的采集装置内包括谱元件114，例如棱镜、衍射光栅、干涉仪、滤光器、多变量光学元件（MOE）或使击中检测器116上的给定点的光的亮度依赖于样品腔108中的流体的谱特性的其他设备。在一些实施例中，谱元件114跨越检测器116中的传感器阵列散布谱信息，而在其他实施例中，检测器116中的单个传感器测量时间依赖的信号，该时间依赖的信号通过元件114的运动或切换指示跨越一定范围频率值的谱信息。
准直装置102可以采用从简单孔口到复杂的透镜阵列和/或反射器的多种不同的形式，准直装置102从光源104收集尽可能多的光并沿光路106尽可能紧密和均匀地将其引导光。类似地，采集装置114可以采用从仅仅是谱元件114本身到将尽可能多的光透射、光反射和/或光散射的光从样品腔108通过谱元件114引导至检测器116的孔口、透镜和/或反射器复杂阵列的多种形式。
在不同的工具实施例中，待分析的材料可以采用在样品池内捕获的或流过窗口的气体、流体或混合相流体的形式。替代地，该材料可以是通过窗口或孔口可见的固体，例如岩心样品或邻近于该工具的一部分井壁。该工具从样品采集所透射的光、所反射的光、所散射的光和/或所发射的光或荧光并将其引导至检测器。检测器可以采用光电二极管、热检测器（包括热电堆和热电检测器）、格雷室（Golay cell）或光电导元件的形式。可使用冷却来改善检测器的信噪比。可以井下处理由该工具确定的谱以便提取所期望的信息，或者可以将其存储在存储器中以供以后使用，这可能与测量时间和/或工具位置相关。所提取的信息可用作随后的工具操作的基础（例如，在污染程度充分下降之后决定停止泵送）。解说性的分析包括确定所采样的流体中的污染程度、识别流体成份、识别流体类型、识别PVT性质等等。成份分析可以包括确定诸如CO2、H2S等化合物的浓度，或者确定饱和烃馏分、芳族化合物、树脂和沥青质。流体类型确定可以是找出油、水和气的体积百分比。PVT性质可以包括发泡点确定、气/油比、随压力的密度变化等等。测量值可以被传输到地面，用于显示给工作人员并进一步处理。
已知多种处理技术用于从被反射、透射或散射的光的谱确定成份或类型信息。
它们包括逆最小二乘回归和主要成分分析。然而，也可以使用其他技术，包括将所测得的干涉图与模板干涉图相关联。各种其他特征可纳入到该工具中，包括给该工具配备参照流体的储液器，所述参照流体用于系统的井下校准和补偿流动池的窗口上的污染。冲击和振动监视系统（例如，安装到工具上并由处理电子器件周期性地感测的加速度计）可以用来检测可能使测量较不可靠的高振动周期。可丢弃在这些周期内采集到的测量值，或者被给予反映它们较低可靠性的较低权重。可以分析散射的光以确定流体流动中夹带的微粒的大小分布。可以包括紫外线光源以便在材料中诱导出荧光，可以分析该荧光以帮助确定样品的成份。为了监视光源的谱和亮度，可以提供旁路路径以便将光引导至检测器而无需经过样品池。在一些实施例中，可以使用多种检测器类型的集合，其具有用来将所接收的光分成最适于由各个检测器测量的频带的滤波器、分光镜或其他分布装置。
出于本公开内容的目的，术语“宽带”被用来将这种光源与在其谱中仅提供分离的波峰的窄带源区别开。预期用于井下的宽带源在200-400nm（对于UV吸收和荧光光谱仪）、1500-2300nm（对于专用光谱仪，例如GOR测定）和400-6000nm（对于通用VIS-IR光谱仪）的范围内具有连续谱。这些示例仅仅是解说性的而并非限制。适用于这种目的一种容易获得的光源是具有石英外壳的钨-卤素白炽光源，这种光源产生跨越300-3000nm范围的光。也构思具有蓝宝石或硒化锌外壳的钨-卤素白炽灯，以便得到扩展的波长范围。宽带荧光源、宽带量子源以及组合的窄带源（例如LED）也可以是适用的。准直装置102和采集装置112中的窗口110和任何透镜当然应该由在期望的波长下变得透明的材料制成，例如，对于可见光和NIR波长，所述材料可以是石英、蓝宝石或硒化锌。
图6示出将被用作与下面描述的各种增强的光源进行比较的基准的解说性光源。准直装置102采用具有由孔口板163界定的孔口162的灯泡隔室161的形式。孔口162与灯泡隔开足够远，使得所发射的光被合适地准直。光源104采用安装在槽口164中的灯泡的形式。由合适的材料制成的灯泡外壳165内含处于钨丝166周围的具有少量卤素的惰性气体。来自槽口164的电经过灯丝166，将灯丝166加热到其辐射出光的工作温度（例如，3000K）。所辐射光的谱本质上对应于黑体辐射器的光谱。
图7示出对于不同温度3000K、2120K、1500K、1060K、750K、530K和375K下辐射器在范围为从0到20微米的波长上由普朗克定律给定的黑体辐射谱。在任何给定的波长（例如，12微米），光源亮度随着温度下降而降低。（事实上，斯蒂芬-玻耳兹曼定律教导说，每单位面积的总辐射功率与绝对温度的四次幂成正比。）图7看上去表明，在给定波长下增加光源亮度的唯一方式将是增加功率。
作者已经发现，如果在辐射器的表面积增加的同时总辐射功率保持恒定，则得到一组新的曲线。根据斯蒂芬-玻耳兹曼定律，增加的表面积导致较低的工作温度。然而，这种温度损失被增加的辐射面积抵消了。因而，从图7取3000K曲线作为参考，图8示出在光一再地翻四倍，由此导致具有4、16、64、256、1024、和4096倍于3000K参考光源的原始面积的光源时的总亮度。因而，对于光源的给定输入功率，可以通过增大辐射面积的大小来增加长波长辐射亮度。
图9示出对于不同的面积作为波长的函数的亮度增强因子。对于参考光源，增强因子在所有波长下都是1。四倍大小的光源在低于1微米的波长下损失亮度，但在较长的波长增加亮度。在长波长下，增强因子接近2.83（亮度的183%增益）。在12微米下，增强因子是2.59。对于16x光源，增强因子在长波长下接近8，而在12微米下为6.42。图10示出对于各种放大因子在6、12和18微米波长处的亮度增强因子。可以看出，在某一放大因子下，亮度增强达到峰值且开始衰落，这取决于所讨论的波长。一般而言，这些峰值发生在相对大的放大（例如，大于100x），因此其他约束条件可以在确定辐射面积的最佳大小时起作用。
然而，本公开内容通过扩大给定光源的辐射面积来利用这种关系，由此增强对于给定输入功率可提供的长波长亮度。图11示出增强的光源的第一实施例。图11的光源非常类似于图6的基准源，但它包括与灯丝166热接触的盘210。该盘可以是任何材料，只要当灯丝在环境温度及其工作温度之间循环时该盘不变形、熔融或蒸发。诸如金属或半导体等导热材料可以高效地将热量散布在盘的整个表面上，但应该注意确保该盘不允许电流旁路通过灯丝166。通过提供比灯丝单独占据的辐射表面更大的辐射表面，盘210提供增强的近红外辐射。预期盘202的表面可以被波纹化、粗糙化或以其它方式图案化以便增加辐射表面积。
增大的辐射表面与灯丝机械接触是不必要的。如图12中所示出的，通过提供具有不透明涂层220的灯泡外壳165，可以为光源提供增强的IR发射，该不透明涂层220吸收来自灯丝166的能量并在更大的表面积上再辐射该热量。为使所发射的光亮度达到最大，应使倾向于冷却涂层220的任何其他过程（例如，热传导、对流）最小化。出于这种原因，涂层220可以位于灯泡外壳165的内表面上。替代地，隔室161可以被抽空或者维持在相对低的气压下。另外，隔室161可以被加热和/或隔热，以便进一步减少非辐射冷却。
在又一实施例中，提供外部遮挡表面230以便吸收从灯丝166发出的能量并在更大的表面上再辐射它。由于非辐射冷却过程可能成为在这种设计中的重要因素，因此优选地密封（借助于代替孔口162的窗口232）并抽空隔室。遮挡表面230的支承结构可以被设计为使离开表面230的热传导最小化，并可以使隔室161隔热。
图14A和图14B示出增强的光源的又一实施例，其中灯丝用电子束发射器240来替代。通过电场将电子从带负电荷的发射器240吸离，然后，电场将电子加速，进入到带正电荷的对象241，由此将其加热到白炽发光。如果需要的话，可通过加热发射器240来减少必需的电场量级。对象（也称为阳极）241可以由具有敞开的或封闭的端部的管阵列组成。在一个特定实施例中，最接近发射器的管端部是封闭的，而最远离发射器的管端部是敞开的。对于给定的输入功率，阳极241的大表面积提供了增强的近红外发射。如图14B中所示出的，管可以具有不同直径、不同长度和甚至不同形状的横截面，以便适应它们各自的稳态温度，由此允许某种程度的光发射分布的定制。值得注意的是，当从远端观察时，阳极的辐射表面积是由灯泡包围的面积的很大一部分，例如大于1/3，或者可能大于1/2，或甚至在一些情况中超过80%。
在前述实施例中的每一个中，基准源的灯丝或者已由更大的辐射器遮挡，或者已用更大的辐射器代替。图15A和图15B的实施例采用稍微不同的方法，其中灯丝不再受到阻挡，而是借助用于捕捉和再辐射否则就已经浪费掉的光能的某种方法来增强。在所阐释的实施例中，在外壳165的内表面或者外表面上提供涂层250以便在更大的表面积上吸收和再辐射光。然而，涂层不是被设置在灯丝166和孔口162之间，而是仅涂覆在灯泡的底座164周围的区域。
这种增强方法的发射曲线担负与先前讨论的放大方法不同的角色。图16阐释三条曲线之间的关系：在3000K下的基准光源的普朗克定律发射曲线、在1060K下的黑体辐射器的普朗克定律发射曲线和由具有六倍于原始光源面积的面积的黑体再辐射器增强的基准光源的发射曲线。图17示出此示例的亮度增强因子。该增强因子从短波长时的1改变至长波长时的大约3.12。在12微米处，该增强因子大约是2.4，使得这种方法对具有如若不然将浪费掉它们所发射的光的大量部分光源配置的工具是可行的。
尽管图15A-图15B的实施例中的涂层是连续的，但这不是必要条件。如图15C中所示出的，可以以棋盘样式来使涂层251图案化。替代地，可以使用条纹、环圈、点或其他形状来调整再辐射器的温度和发射分布。这样的图案可以用来部分地遮挡灯丝并由此提供增强方法与放大方法的组合效果。此外，如果再辐射元件的大小（或者，在管的情况中，管开口的大小）被减少到微米范围（例如，1到100微米），预期那些元件将呈现出谐振特性且优先发射具有两倍元件直径的某整数分之一的波长的光。预期对给定元件所得到的发射曲线是非常窄的，尽管存在通过采用具有不同直径的不规则形状来拓宽的机会。如果给再辐射元件提供某一分布的大小和形状，则可以定制发射谱以满足不同的设计准则。尤其，预期可以抑制黑体辐射曲线中可观察到的长波长尾部，这有利于1-20微米的期望波长带内的发射。
图18A和图18B示出增强的光源实施例，其通过被设置在灯丝周围但与灯丝隔开一定距离的再辐射器管280的配置增强灯丝166的发射。可以根据需要改变再辐射器的长度、直径、横截面形状以及间距，以便调整温度和发射性能。在该实施例中，再辐射器被设置在灯泡外壳165中，而在图19A和图19B中所示出的实施例中，再辐射器290被设置在外壳165之外。在这一实施例中，再辐射器管已被形成为U形，具有面向孔口162取向的“U”形敞开端。最后，图20A-图20B示出增强的光源的实施例，其中通过支承件302将套环300固定在灯泡外壳165周围。套环300在大得多的表面积上吸收来自灯丝的光并将其再辐射出去。光源的直径增加可使人们有动机使用透镜304来提供更严格准直的光束。
应注意，增强方法为对加强所发射波长的空间分布的控制提供机会。在灯丝的周缘周围具有再辐射器的那些实施例将在准直光束的周缘周围提供增强的IR发射。这种对波长空间分布的改善控制为将光学器件优化到不同波长提供机会。尤其，因为大多数材料的折射率随着经过这些材料的光的频率而改变，在准直光束边缘相对于在中心以不同方式定制光学元件的形状，以便例如在样品腔中实现更严格的对焦，或者在检测器阵列上取得更好散布的波长。替代地，可以从提供可以被调校为适应光束的空间依赖需求的折射率的元材料形成光学元件。
在完全明白以上公开内容之后，本领域中的技术人员将明显看出众多变更和修改。例如，以上所描述的解说性的实施例已经聚焦在包括灯泡形状的壳体的光源上，但应明白，其他壳体形状是流行的且是可使用的。预期将下列的权利要求解释为囊括所有这样的变更和修改。
Claims (24)
1.一种具有增强的长波长发射的光源，包括：
响应于电流变成白炽发光的灯丝；以及
至少一个再辐射器元件，所述再辐射器元件的表面积比所述灯丝的表面积更大，其中所述再辐射器对于从灯丝发射的至少峰值波长的光是不透明的，所述灯丝通过所述光加热到稳态温度，所述稳态温度是所述灯丝的绝对温度的至少四分之
2.如权利要求1所述的光源，其特征在于，所述灯丝被封闭在灯泡内，并且所述再辐射器元件所述灯泡上的涂层。
3.如权利要求2所述的光源，其特征在于，所述涂层介于在所述灯丝和包含所述光源的谱分析仪的光路之间。
4.如权利要求2所述的光源，其特征在于，所述涂层包围所述灯泡的底座，且留下所述灯泡的远端未被遮挡。
5.如权利要求2所述的光源，其特征在于，所述涂层被图案化，以提供多个再辐射器元件。
6.如权利要求2所述的光源，其特征在于，所述涂层在所述灯泡的内表面上。
7.如权利要求2所述的光源，其特征在于，所述涂层在所述灯泡的外表面上。
8.如权利要求1所述的光源，其特征在于，所述灯丝被封闭在至少部分地由透明或半透明材料组成的外壳内，而所述再辐射器元件位于所述外壳之外。
9.如权利要求8所述的光源，其特征在于，所述再辐射器元件介入在所述灯丝和包括所述光源的谱分析仪的光路之间。
10.如权利要求8所述的光源，其特征在于，所述至少一个再辐射器元件包括围绕所述外壳的周边以平行关系排列的多个中空圆柱。
11.如权利要求8所述的光源，其特征在于，所述至少一个再辐射器元件包括围绕所述外壳的周边排列且具有沿所述光源的中轴线对准的敞开端的U形中空杆。
12.如权利要求8所述的光源，其特征在于，所述至少一个再辐射器元件包括围绕在所述外壳周围的环。
13.如权利要求1所述的光源，其特征在于，所述再辐射器具有图案化或纹理化的表面，所述图案化或纹理化的表面相对于相同形状的平面元件增加了表面积。
14.一种具有增强的长波长发射的光源，包括：
底座；
被安装到所述底座以便接收电流并变成电阻加热的灯丝；
被安装到所述底座以便将所述灯丝封闭在所选择的环境中的灯泡；以及
被安装在所述灯泡内以便由所述灯丝加热并辐射红外光的辐射器元件，所述辐射器元件的表面积比所述灯丝的表面积的表面积更大。
15.如权利要求14所述的光源，其特征在于，所选择的环境是真空。
16.如权利要求14所述的光源，其特征在于，所选择的环境包括惰性气体和卤素中的至少一种。
17.如权利要求14所述的光源，其特征在于，所述辐射器元件与所述灯丝接触。
18.如权利要求14所述的光源，其特征在于，所述辐射器元件包括被设置在所述灯丝周围并平行于所述光源的中轴线取向的多个管的配置。
19.如权利要求18所述的光源，其特征在于，所述多个管彼此隔开。
20.如权利要求18所述的光源，其特征在于，所述多个管中的至少一个具有与所述多个管中的另一个不同的直径。
21.一种长波长光源，包括：
包含真空的外壳；
发射电子的阴极；
被所述电子流加热的阳极，其中，当从至少一个方向观察时，所述阳极具有大于由所述外壳封闭的面积的三分之一的辐射面积。
22.如权利要求21所述的光源，其特征在于，所述阳极包括相邻平行的多个管的配置。
23.如权利要求22所述的光源，其特征在于，所述平行的多个管远离所述阴极的端是敞开的。
24.如权利要求22所述的光源，其特征在于，所述平行的多个管中的至少一个具有与所述多个管中的另一个不同的直径。
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