CN103282999B - 辐射装置 - Google Patents

Abstract

通常的辐射装置拥有壳体（5），该壳体具有内部空间和布置在所述内部空间中的红外线辐射器（1）。所述红外线辐射器（1）具有由含高硅酸的玻璃制成的拥有圆形横截面和预先给定的外直径的辐射器管（2），具有布置在其中的带状的或者螺旋状的加热丝（3），所述加热丝设有由金属的材料制成的电的连接元件（4），所述电的连接元件通过密封件（13）从所述辐射器管（2）中伸出来。辐射器管端部（8）的至少一个辐射器管端部延伸到外部空间中，所述外部空间通过在外面抵靠在所述辐射器管（2）上的密封元件（11）在流体上与所述内部空间分开。为了以此为出发点说明一种具有一拥有较长的使用寿命和潜在的较高的功率的红外线辐射器的辐射装置，该辐射装置此外适合于被将不同的介质、温度或者压力的区域分开的密封件所围住，按照本发明建议，所述辐射器管端部（8）也具有所述圆形横截面以及所述预先给定的外直径，并且在所述电的连接元件（4）与所述辐射器管（2）之间设置了密封件（13），该密封件包括至少一种转换玻璃，所述转换玻璃具有处于所述金属的材料的热膨胀系数与所述含高硅酸的玻璃的热膨胀系数之间的热膨胀系数。

Description

辐射装置

技术领域

本发明涉及一种辐射装置，该辐射装置拥有壳体，该壳体则具有内部空间和布置在所述内部空间中的红外线辐射器，所述红外线辐射器具有由含高硅酸的玻璃制成的拥有圆形横截面和预先给定的外直径的辐射器管，具有布置在其中的带状的或者螺旋状的加热丝，所述加热丝设有由金属的材料制成的电的连接元件，所述电的连接元件通过密封件从所述辐射器管中伸出来，其中所述辐射器管端部的至少一个辐射器端部延伸到外部空间中，所述外部空间通过在外面抵靠在所述辐射器管上的密封元件在流体上与所述内部空间分开。

背景技术

这样的辐射装置从DE102008063677A1中得到公开。对于该辐射装置来说，红外线辐射器布置在真空过程室中。辐射器管端部从所述真空过程室中伸出来，其中为了对所述真空过程室进行密封而设置了O环。在所述辐射器管的内部布置了加热螺旋丝，所述加热螺旋丝的供电线路在两侧通过构造为夹套（Quetschung）的形式的气密的密封件伸出来，所述夹套具有围在其中的钼箔。

所述夹套在原则上是不利的。所述夹套的制造十分麻烦，并且如下面还要详细解释的一样所述夹套限制了所述红外线辐射器的使用寿命及其功率。

为制造所述夹套，要使用挤压机，所述挤压机比如具有两个围绕着有待挤压的石英玻璃管旋转的燃烧器和两个彼此对置的挤压钳嘴。一旦所述石英玻璃管软化，就停止燃烧器旋转，使得所述挤压钳嘴从所述燃烧器的旁边朝所述石英玻璃管运动并且将其压紧，用于将放入其中的钼箔以及在两侧伸出的连接销围在所述夹套中。

所述夹套拥有一定的纵向伸长，该纵向伸长从所述箔的长度中并且在所述钼箔的两侧从用于石英玻璃密封的区域中产生；所述夹套的典型的长度是25到40mm。在实际上，难以精确对齐地设置所述夹套的金属的构件也就是所述两侧的连接销以及所述金属箔，或者难以将向外伸出的金属销精确地固定在当中。鉴于此，应该较宽地给安置在外面的接头线或者管座规定公差，或者说相应的管座支架或者插座必须拥有数mm的公差。这使得用于这样的辐射器的节省空间的、精确的插座或者触点变得困难。

对于辐射装置来说，经常提出这样的任务，即比如如果要在内部空间中维持较高的温度或者压差或者如果在其中出现不应该到达环境中的气体或液体，那就要相对于环境对所述内部空间进行密封。在所述红外线辐射器穿透室壁的情况中，同样应该在穿透位置上设置密封件。在这种情况，由于所述夹套而能够觉察到其它问题。

·在使所述夹套成形时，该夹套变得比所述石英玻璃管的外直径宽。这种效应虽然可以在容忍所述石英玻璃管的较高的变形程度的情况下加以避免，但是这在制造中导致更高的废品率。因此，设置在所述包套管的外圆周上的密封件通常具有间隙，以便能够让稍许宽一些的夹套通过。

·所述石英玻璃管的在夹套端部上的巨大的塑性变形-即使以快速减小的尺度-也朝管子中心的方向延续。但是，所述石英玻璃管的外圆周上的密封在最简单的情况下用变形少的尽可能圆形的外圆周来进行。因此，所述石英玻璃管的变形的区域不能进入到反应器室中，这意味着有效的辐射器长度的损失。

·此外，红外线辐射器的功率取决于内压。但是，夹套经受不住较高的比如大于10⁸Pa的运行内压，对于大于10⁵Pa的填充压力来说在冷的状态中（环境温度）产生所述较高的运行内压。

关于相对于过程室的密封，对于具有含卤素的填充气体的红外线辐射器来说产生另外的困难。所述含卤素的填充气体用于抵制钨的汽化并且由此抑制使用寿命的缩短。但是，在此在所述红外线辐射器的内部的温度在运行中不得低于250℃，因为否则会出现钨卤化物的冷凝。在这方面，特别受损害的是辐射器管的端部。为了在这里抵制过度冷却，致力于特别短的辐射器管端部，所述特别短的辐射器管端部将较高的温度一直导引到所述辐射器管端部。但是所述较高的温度阻碍塑料密封件的在这个区域中的使用并且此外危害所述夹套的使用寿命，因为所述钼箔在其持久地暴露在250℃以上的温度下时会受侵蚀。

此外，红外线辐射器的功率通过所述夹套的较小的电流负载能力受到限制。尤其对于真空中的运用情况来说，有利的是实现比通常的12A到20A高的电流，其中在真空中最大的电压为避免火花放电而大受限制。

发明内容

技术任务

因此，本发明的任务是，说明一种具有拥有较长的使用寿命和潜在的较高的功率或者说每长度的功率的红外线辐射器的辐射装置，所述红外线辐射器此外适合于被密封件围住，所述密封件则将不同介质、温度或者压力的区域分开。此外，为进行密封所需要的结构长度应该尽可能降低到最低限度并且保持限制到在功能上必要的程度。

发明概述

该任务从一种具有开头提到的特征的辐射装置出发按照本发明通过以下方式得到解决，即所述辐射器管端部也具有圆形横截面和预先给定的外直径，并且在所述电的连接元件与所述辐射器管之间设置了密封件，该密封件包括至少一种转换玻璃，该转换玻璃具有一种处于所述金属的材料的热膨胀系数与所述含高硅酸的玻璃的热膨胀系数之间的热膨胀系数。

对于所述按本发明的辐射装置来说，设置了一种红外线辐射器，该红外线辐射器放弃用于电流引入线的夹套，并且取而代之在辐射器管与电的连接元件之间产生像玻璃一样的密封材料。所述用于对辐射器管进行密封的转换玻璃拥有一种处于所述辐射器管玻璃的热膨胀系数与所述连接元件的热膨胀系数之间的热膨胀系数。就此而言，所述转换玻璃是以所谓的“三明治技术”制成的玻璃-金属-复合物，所述玻璃-金属-复合物从许多技术的领域足以为人所知，但是迄今还没有在红外线辐射器的辐射器管上用于密封以及电流引入线的目的。由此可以避免伴随所述夹套出现的上面提到的缺点。对于其它的作为红外线辐射器比如用于水银蒸汽灯的灯来说，这样的气密的具有至少一种转换玻璃的密封件本身为人所知。比如从用于高压水银蒸汽放电管的DE663337A中公开了一种用于将钨丝熔合到由石英玻璃制成的辐射器管中的方法。为了产生气密的密封件，将所述钨丝熔合到一个或者多个具有分级的膨胀系数的转换玻璃层中，其中所述膨胀系数与所述石英玻璃或者说钨丝的膨胀系数相匹配。GB952939A也涉及一种具有由石英玻璃构成的管子状的辐射器管的水银蒸汽灯，对于所述管子状的辐射器管来说为了进行气密的密封而在所述辐射器端部上设置了转换玻璃，在此使由钨制成的供给线从所述转换玻璃中穿过。在所述辐射器管中布置了由钨制成的带状的细丝，所述带状的细丝的端部与由钨制成的供给线焊接在一起。

与此不同的是，所述按本发明的用于对物体进行辐射的辐射装置配备了具有在一侧或者在两侧不变形的端部的红外线辐射器。

按照本发明设置了壳体，该壳体具有与外部空间隔离的内部空间。在所述内部空间中布置了一盏或者几盏红外线灯。有待辐射的物体可以布置在所述内部空间中或者布置在所述内部空间的外部。

所述内部空间比如可以为了产生恒定的辐射条件而具有用于冷却剂或者吹扫用的气体或者过程气体的进口和出口，使得所述内部空间可以被流体贯穿流过。

对于所述按本发明的辐射装置来说，所述红外线辐射器穿过所述内部空间的壁体来延伸，其中在所述红外线辐射器的外圆周与所述室壁之间设置了密封元件，该密封元件将所述内部空间和所述外部空间在流体上彼此分开。该密封元件同时用于对所述红外线辐射器进行机械的支承和固定。

通过借助于转换玻璃对所述辐射器管进行的密封，能够在窄小的空间上实现中心的电流引入线，并且防止所述辐射器管的塑性的变形。由此尤其为电流引入线和对外的电的连接获得一种节省位置空间的紧凑的结构并且同时也以较高的功率获得所述红外线辐射器的较高的使用寿命。

所述加热丝在两侧设有用于电的供应的连接元件。通往所述连接元件的电流引入线通过所述辐射器管的一个端部来实现，其中另一个端部可以被封闭，或者所述电流引入线通过所述辐射器管的两个端部来实现。重要的是，通过所述辐射器管的相应的端部来实现所述电流引入线，所述辐射器管的相应的端部相对于所述红外线辐射器的其它的区域没有变形，也就是尤其具有与所述红外线辐射器的中间件相同的圆形横截面和相同的外直径。这能够用一个密封圈来容易地对所述辐射器管进行密封。

所述辐射器管由含高硅酸的玻璃制成。在这里这是指石英玻璃或者所谓的“维克玻璃”并且一般来说是指具有至少90质量百分比的SiO₂份额的玻璃。

为了保证所述连接元件的所期望的中心度，所述密封件比如在使用类似于玻璃车床的装置的情况下制成。

所述密封件的制造优选包括一些方法步骤，在这些方法步骤中用由无碱的玻璃构成的环绕的层来覆盖所述连接元件的脱氧的表面区域，并且随后在所述环绕的层上安放由另一种无碱的玻璃构成的环绕的凸起部。

为了保证所述密封材料的良好的附着性及密封性，用由无碱的玻璃构成的较薄的层来覆盖经过化学净化的并且尽可能完全不含氧化物的连接元件。所述由无碱的玻璃构成的较薄的层的突出之处在于与所述连接元件的材料相匹配的热膨胀系数以及良好的附着能力。将构造为一个环绕的凸起部或者多个上下环绕的凸起部的形式的真正的密封材料施加到所述由无碱的玻璃构成的较薄的层上。而后从这个凸起部出发大多数在构成那里的过渡带的情况下将所述连接元件与所述辐射器管并且必要时与其它的转换玻璃熔接在一起。

在所述按本发明的辐射装置的一种优选的设计方案中规定，所述红外线辐射器是短波的红外线辐射器。

对于短波的红外线辐射器来说，较高的加热功率很快地可供使用，从而能够实现比如有待辐射的物体的很快的温度变化和很快的加热。短波的红外线辐射器产生特别高的温度，这通常要求封闭的辐射器管用于保护所述加热元件。

在所述按本发明的红外线辐射器的一种特别优选的实施方式中，所述内部空间包含无卤素的填充气体。

所述内部空间比如用氩气或者其它的惰性气体来充填。因此也可以在所述辐射器管端部的区域中放弃较高的温度，或者所述辐射器管或者所述辐射器管的部件甚至可以受到强制冷却。这能够在这个区域中使用可以由不耐高温的材料比如由塑料制成的密封件。

强制冷却也可以作用于所述辐射器的包括所述加热丝的区域，而所述连接端部则借助于密封件和这个得到冷却的区域分开。

在这方面经受考验的是，所述辐射器的内部空间包含吸气物质，尤其铌、锆、钽、磷、钡或者这些物质的复合物。

这样的吸气物质适合于结合填充气体的反应性的不纯物比如氧气、氢气或者碳并且就这样延长所述加热丝的使用寿命。

在所述红外线辐射器的另一种优选的实施方式中规定，所述辐射器管如此包含填充气体，从而在运行条件下出现至少1MPa的内压。

所述压力说明涉及在所述红外线辐射器的运行中也就是在工作温度下的状态。传统的具有夹套的红外线辐射器在这里具有明显低了0.3到0.4MPa的内压。通过较高的内压，一方面可以实现较高的额定功率，并且另一方面较高的内压也在延长使用寿命的情况下发挥作用。对于具有夹套的红外线辐射器来说，在冷的状态中不可能产生超过0.2MPa的内压，因为所述红外线辐射器由于不对称地成形的夹套而不能持久地经受住所述压力。

可以在所述辐射器管的内壁与所述连接元件之间进行密封。但是所述红外线辐射器的一种实施方式已经证实特别有利，在该实施方式中所述辐射器管端部具有环绕的端面，其中在所述连接元件与所述端面之间进行密封。

所述密封件的密封材料在这种情况下优选在处于所述连接元件的侧面与所述辐射器管的端面之间的弧形中伸展。由此所述密封材料沿着轴向的方向伸展到所述辐射器管的端面上。这一方面方便了所述密封件的制造并且另一方面尽可能抵制沿着径向的方向作用于所述辐射器管上的力的构成。

所述加热丝比如由碳或者由钨制成。优选所述加热丝和所述电的连接元件由同一种材料制成，优选由钨或者钨基合金制成。

由钨和钨基合金制成的加热元件的突出之处在于较高的耐温度变化性和较长使用寿命并且长时间以来已经在红外线辐射器上经受考验。

作为替代方案，所述连接元件由钼或者钼复合物构成。这种材料也优选用于所述红外线辐射器的内部的额外的构件比如弹簧、夹子、保持元件或者转接件。

作为转换玻璃，优选考虑无碱的硼硅酸盐玻璃。

硼硅酸盐玻璃可以比较容易地在与石英玻璃相比较低的温度下加工并且它们的突出之处尤其在于较高的化学的稳定性。

已经经受考验的是，所述密封材料具有两种转换玻璃。

所述第一种转换玻璃在此被分配给所述加热丝的电的连接元件并且具有比所述连接元件的热膨胀系数小的热膨胀系数。所述第二种转换玻璃则被分配给所述辐射器管并且具有处于所述辐射器管的热膨胀系数与所述第一种转换玻璃的热膨胀系数之间的热膨胀系数。

此外，已经经受考验的是，所述电的连接元件至少在所述密封件的区域中具有圆形的横截面。

所述具有圆形的横截面的电的连接元件相对于所述辐射器管留有环状的缝隙，该环状的缝隙与其它的缝隙几何形状相比可以更为容易地密封并且该环状的缝隙由于轴对称性而有利地影响在所述密封件内部的机械的应力的曲线。

所述电的连接元件的横截面越大，所述红外线辐射器的额定功率就可以设计得越高。夹套以及熔合在其中的金属箔限制了能够传输的电流。对于所述按本发明的红外线辐射器来说，取消了这种限制。由尽可能高的额定功率看来，所述电的连接元件优选拥有至少1.5mm特别优选至少2.0mm的直径。

另一种按本发明的实施方式规定，至少在一侧上至少在所设置的密封件的区域中所述辐射器管在与辐射器轴线对称的情况下具有比所述辐射器管的其余部分大的直径，但是这两个区域相应地由具有较高的平行度和圆度的管段所构成，从而相应地如前面所描述的一样来构成所述密封件。

已经证实有利的是，在所述壳体中并排地布置了多个红外线辐射器，并且为了固定并且为了电接触所述红外线辐射器而在所述外部空间中设置了导电轨。

所述红外线辐射器并排地布置在所述壳体中，其中所述辐射器端部在两侧或者在一侧延伸到外部空间中。所述外部空间处于所述壳体的外部或者内部。在所述外部空间中设置了一条或者多条导电轨。所述导电轨比如成对地如此布置，使得所述红外线辐射器分别在导电轨对之间延伸。所述导电轨可以用于接纳、固定并且用于电接触一个或者多个红外线辐射器。

所述导电轨的使用尤其在一种具有能够抽真空的内部空间的实施方式中是优选的。在将导电的线缆（绞合线）裸露地敷设在抽真空的空间中的情况下，最大的电压被限制到大约80到100V，因为对于更高的电压来说会出现火花放电。这些火花放电是气体放电，所述气体放电可能在不同的电位的区域之间构成并且所述气体放电在通过金属的汽化一次性点燃的情况下本身得到保持并且就这样可能在真空设备的内部导致巨大的损坏。为了避免这一点，对于本发明来说将所述导电轨布置在单独的用气体来填充的外部空间中。为了在所述导电轨与所述环境之间避免火花放电，外部空间和内部空间比如通过不导电的耐热的塑料来彼此分开。

此外，已经证实特别有利的是，设置了两条导电轨，其中所述第一导电轨具有用于所述红外线辐射器的第一管座的接纳部并且所述第二导电轨具有用于所述红外线辐射器的第二管座的接纳部并且沿着红外线辐射器纵轴线具有开口，该开口的开口尺寸至少和所述辐射器管的外直径一样大。

两条导电轨保证容易地接触所述红外线辐射器并且容易地将其并排地安装。所述红外线辐射器的特别容易的和并且可以快速地实施的安装和拆卸通过所述第二导电轨的开口来得到保证。在安装时使所述红外线辐射器朝所述第一导电轨的接纳部的方向从所述第二导电轨的开口中穿过，从而保证了所述第一红外线辐射器管座的电的接触及其在所述第一接纳部中的机械的固定。为了保证所述红外线辐射器的穿移，所述开口的开口尺寸至少应该选择得与所述辐射器管的外直径一样大。所述第二导电轨具有用于所述红外线辐射器的第二管座的接纳部。该接纳部的开口随后可以封闭。

已经证实有利的是，所述用于第二管座的接纳部具有与所述开口的内直径相当的内直径。

用于所述第二管座的具有与所述开口的以及由此所述辐射器管的内直径相匹配的内直径的接纳部能够实现这一点，即可以使所述辐射器管沿着其纵轴线的方向从所述接纳部中穿过。为此，所述接纳部的内直径可以刚好等于或者大于所述开口的内直径。所述接纳部的内直径相当于所述开口的内直径，由此实现这一点，即所述红外线辐射器的有待接纳在所述接纳部中的第二管座不仅可以从所述开口中通过而且也精确地并且用电的触点插入到所述第二导电轨的接纳部中。由此保证所述红外线辐射器的紧凑的结构。

已经经受考验的是，所述电的接触的一侧构造为星形接法的星形汇接点或者构造为零线。

对于构造为星形接法的星形汇接点或者构造为零线的电的接触来说，所述导电轨与所述内部空间之间的电位差如此之小，从而不需要包套以防止火花放电。因而可以裸露地接触所述辐射器。

在一种特别优选的实施方式中，所述辐射装置构造为用于美容的用途的移动的辐射仪器。

在美容业中，将具有红外线辐射器的辐射装置比如用于毛发去除。对于这种用途来说，特别有利的是，可以容易地将所述辐射装置放到有待处理的部位上。为此移动的辐射仪器是合适的。

由此看来，已经经受考验的是，设置了用于所述红外线辐射器的冷却方法以及用于传输来自所述红外线辐射器的红外辐射的光导体。

皮肤灼伤的危险比如取决于所述红外线辐射器的辐射功率、暴露持续时间并且取决于皮肤类型。通过冷却来保证所述红外线辐射器的均匀的辐射功率并且由此降低未预见的温度变化的以及随之出现的皮肤灼伤的危险。除此以外，也可以通过液体层的形式的冷却通过其吸收性能比如也减少损害皮肤的辐射的份额。

光导体用于有针对性地将所产生的红外辐射传输并且传递给辐射位置。所述光导体可以构造为固定不动的结构或者构造为灵活的结构。为了使所述辐射聚束，可以将反射器施加到所述壳体上或者所述壳体本身构造为反射器。

在这种实施方式的一种变型方案中规定，所述光导体是所述壳体的一部分。

光导体同时是所述壳体的一部分，该光导体能够实现所述按本发明的辐射装置的紧凑的结构。在所述壳体的对红外辐射来说透明的构件上会出现额外的辐射损失，同时可以放弃该构件，从而获得一种更有能效的辐射装置。

在所述按本发明的辐射装置的另一种同样优选的实施方式中规定，所述内部空间具有用于有待辐射的基面的接纳部。

处于所述辐射装置的内部空间中的用于有待辐射的基面的接纳部能够在没有中间布置吸收红外辐射的材料的情况下实现对于所述基面的直接的辐射并且具有这样的优点，即红外线辐射器与基面之间的间距可以选择得尽可能地小。这两点有利于较高的并且有效的能量输入。

在这种情况下已经经受考验的是，所述内部空间构造为能够抽真空的结构。

所述按本发明的辐射装置尤其适合于在真空中进行辐射。由于导电轨与被抽真空的处理室分开，因而不存在火花放电的危险。

附图说明

下面借助于实施例和附图来对本发明进行详细解释。在此以示意图示出如下：

图1是所述按本发明的具有红外线辐射器的辐射装置的第一种实施方式的在用在用于美容的辐射用途的手持式仪器中的情况；并且

图2是所述按本发明的具有红外线辐射器的辐射装置的第二种实施方式的用在真空辐射装置中的情况。

具体实施方式

例1

图1示意性地示出了用于美容的用途的握在手中的辐射仪器。该辐射仪器配备了红外线辐射器1，所述红外线辐射器是具有250W的额定功率的短波的IR（红外线）辐射器。

所述红外线辐射器1拥有由石英玻璃制成的轴对称的辐射器管2，该辐射器管2具有圆形的横截面和10mm的外直径以及100mm的长度。该辐射器管2的端部没有变形并且具有与该辐射器管2的中间件相同的横截面和直径。

所述辐射器管2气密地包围着一个内部空间，在该内部空间中布置了由钨制成的具有50mm的（被加热的）长度的螺旋状的加热丝3，并且所述内部空间用氩气（无卤素添加物）来填充。所述加热螺旋丝3的端部分别与具有2mm的外直径的同样由钨制成的圆形的电的连接销4焊接在一起。所述连接销4分别在10mm的长度的范围内从所述辐射器管2的对置的敞开的端面中伸出来。通过这些连接销4，分别借助于硬焊料来固定由优质钢制成的接触衬套14。也可以使用其它的耐热的并且具有较小的接触电阻的衬套材料比如镍、铜合金或者镀金的元件。

所述红外线辐射器1是水冷却的辐射器并且为此目的同轴地被由铝制成的壳体5所包围，其设有进水口6和出水口7。该壳体5的内壁经过抛光并且用作反射器，因而将从所述红外线辐射器1进入到被水冲洗的区域中的IR辐射的尽可能高的份额引导到在水密的情况下插入在所述壳体5中的由玻璃制成的光导体棒9上，该光导体棒9借助于全反射将这种辐射导引给所述壳体5的辐射出口窗10，在所述辐射出口窗10处所述辐射供医疗的或者美容的处理所用。

所述红外线辐射器1的（未被加热的）端部8从所述壳体5中伸出来并且借助于由氟橡胶（Viton）制成的O形环11相对于所述内部空间得到了密封。为此在所述壳壁的两侧设置了压板12，所述压板使所述O形环12定心并且将其朝所述辐射器管2挤压。所述O形环11由此同时用于对所述红外线辐射器1进行机械的支承和固定。为进行安装，可以从一侧将所述红外线辐射器1推入到所述密封件中。

为制造所述密封件13，在酸中对所述连接销4净化，并且在这过程中除去可能的氧化层。相应地在10mm的长度范围内将无碱的硼硅酸盐玻璃较薄地涂覆到所述无氧化物的连接销4上，所述无碱的硼硅酸盐玻璃在肖特股份公司（SchottAG）的名称“玻璃8487”下面可以买到。层厚度比如为所述销4的直径的1/10，也就是大约0.2mm。随后安放由同样的玻璃制成的环绕的凸起部。这个凸起部而后在玻璃车床上通过其它的玻璃的安放并且通过圆顶状的过渡带13的构成与所述辐射器管2的端面相连接。并且更确切地说首先在一侧上并且接着在第二侧上与所述辐射器管2的端面相连接。在这种情况下，必须像在将所述第二销4与所述辐射器管2连接起来时一样相应地非常小心谨慎地对待所述辐射器管2和第一连接销4的正确的定位，其中现在应该额外地将所需要的拉力施加到安装在所述销4之间的螺旋丝上。

所述圆顶状的过渡带13的环状的下侧面在此以笔直的线条沿着所述纵轴线15的方向碰到所述辐射器管端面。所述连接销4从所述过渡带的“圆顶”的中心穿过并且在其两侧被所述密封材料的套筒状的层所包裹。通过这种方式，在加热和冷却时在很大程度上避免作用于所述辐射器管2的径向的应力。

所使用的密封玻璃拥有3.9×10^-6K^-1的热膨胀系数，该热膨胀系数由此大于石英玻璃的热膨胀系数（近似0.6×10^-6K^-1）并且小于钨的具有大约4.5×10^-6K^-1的热膨胀系数（相应地根据ISO7991在20℃到3000℃的温度范围内来求得）。

因为所述辐射器管2没有夹套端部和管座，所以所述连接销4的电的接触可以通过通常的插塞-、夹紧-、螺旋-或者卡夹触点在所述壳体5的外部在外面并且直接在所述水冷却的区域的附近进行，因而获得所述仪器的紧凑的结构。所述水冷却保证，所述红外线辐射器的表面温度在使用时不会升高到超过大约60℃并且在没有冷却的电流引入线的区域中也没有超过150℃的温度。

例2

一般来说，在用于安装设备的抽真空的区域中仅仅受限制的空间可供使用。更确切地说，导电轨可以敷设到隔离的或者充气的单独的空间中。但是难以将所述辐射器如此连接到这些导电轨上，从而不出现火花放电。所述密封件的缝隙的公差也必须规定得极其窄小，用于防止火花放电的击穿或者表面的放电的构成。

图2示意性地示出了用于低真空和高真空的具有真空室的真空辐射装置，在所述真空室20中成对地布置了两条导电轨21、22。这些导电轨分别设有由不导电的耐热的塑料制成的包套23，所述包套防止在导电轨21、22与环境之间出现火花放电。

在所述包套23中掏制了开口，相应地刚好一根辐射器管2从所述开口中穿过，其中所述处于包套23的内部的导电轨21、22在所述开口的轴向上额外地具有用于所述IR辐射器27的第一和第二管座24、25的接纳部。

所述导电轨21、22具有矩形的轮廓，所述导电轨是660mm长、20mm宽和高并且它们由稍许掺和了银的铜合金制成。在这些导电轨中，在所述辐射器的所规定的位置上掏制了钻孔，用于接纳辐射器接头。以100mm的间距掏制了所述钻孔，此外在所述端部上相对于最外面的钻孔以一定的间距设置了额外的用于两个附加的边缘放大的辐射器的钻孔。所述第二导电轨22沿着所述辐射器纵轴线37的方向看拥有一开口，该开口可以用闭锁件35来封闭。该开口的开口尺寸为12mm。处于所述导电轨22的内部的用于第二管座25的接纳部的内直径为11mm。

具有足够长的典型地50mm的未被加热的区域的IR辐射器27现在可以安装在所述导电轨21、22之间。下面借助于三种变型方案来对IR辐射器27的接纳部的方式方法进行解释：

变型方案1

为此将在两侧设有管座24、25的IR辐射器首先在一侧导入到所述一条导电轨21的紧密地将所述辐射器管包围的包套23中，并且在此以其在轴向上安置的管座24放入到所述导电轨21的为进行接纳而设置的接触区域中。

接着在另一侧上将整个由包套23和导电轨22构成的单元插接到对置的辐射器端部上。

变型方案2

沿着方框箭头29的方向使所述IR辐射器27从所述第二导电轨22中穿过，使得其定位-也就是说其管座24插入到所述第一导电轨21中，并且所述辐射器管2处于所述塑料包套23中-而后所述导电轨22可以在第二侧上与所述辐射器管座25相连接并且所述包套23可以用挡盖36来封闭。

变型方案3

作为替代方案，所述电的接触的一侧构造为（星形接法的）星形汇接点或者构造为零线，使得这个导电轨与所述室之间的电位差如此之小，从而不需要包套用来防止火花放电。因而在这里可以借助于常规的器件以裸露的方式来电接触所述辐射器。

用于上述变型方案1到3的红外线辐射器27在其原则上的构造方面相当于上面借助于实施例1所说明的红外线辐射器，因而相同的附图标记用于相同的或者等效的构件和组成部分。在具体的应用情况中，所述IR辐射器27拥有轴对称的由石英玻璃制成的具有圆形的横截面和10mm的外直径的辐射器管以及1000mm的带有未变形的端部的长度。所述辐射器管2包围着螺旋状的由钨制成的具有900mm的（被加热的）长度的加热丝3，所述加热丝的端部分别与同样由钨制成的电的连接销4焊接在一起。所述连接销4在相应大约10mm的长度范围内从所述辐射器管2的对置的敞开的端面中伸出来并且与套筒状的触点24、25相连接。

所述红外线辐射器27的（未被加热的）端部28借助于由氟橡胶制成的O形环31相对于所述导电轨21、22的塑料包套23额外地得到密封。为了进行热的防护，设置了反射用的压板32，该反射用的压板使所述O形环31定心并且将其朝所述辐射器管2挤压。所述O形环31由此同时用于对所述红外线辐射器27进行机械的支承和固定。

所述辐射器管2的敞开的并且未变形的端部用密封材料13来封闭，用于所述加热螺旋丝3的连接销4延伸穿过所述密封材料13。所述密封材料13在这种情况下是以下两种转换玻璃。转换玻璃“玻璃8449”拥有4.5×10^-6K^-1的热膨胀系数并且直接抵靠在所述钨-连接销4上。转换玻璃“玻璃8448”拥有3.8×10^-6K^-1的热膨胀系数并且抵靠在所述玻璃“玻璃8449”的层与所述石英玻璃-辐射器管2的端面之间。

在所述真空室20的内部布置了用于有待辐射的基面33的接纳部34。

下面对处于钨连接销4与所述辐射器管2的内壁之间的密封件的制造进行详细解释。

在第一步骤中在酸中对所述圆形的钨连接销4进行净化并且对其进行脱氧。随后在吹制的作业中围绕着所述连接销4的整个圆周来放置所述转换玻璃“玻璃8449”的较薄的层26。接着将所述连接销4与-同样事先经过净化的-加热螺旋丝3焊接在一起。在此要注意，在将所述玻璃层26施加在所述钨上之前在那里没有构成氧化层。为此在还原了的环境条件下实施所述过程，或者作为替代方案将所述连接销4加热到如此高的程度，使得钨的而后挥发的氧化物汽化。

接着在一侧将所述辐射器管2接纳在车床上并且将连接销4和加热螺旋丝3接纳到对置的车床卡盘中并且将其同轴并且精确地在中心导入到所述辐射器管2中。所述连接销4上的由转换玻璃构成的支座低于所述辐射器管2的内直径，从而可以将所述支座推入到所述辐射器管2中。随后在玻璃吹制的作业中在辐射器管2和连接销4旋转的情况下在构成圆顶状的过渡带13的情况下在既存的支座26与所述辐射器管2的内壁之间施加所述转换玻璃“玻璃8448”的层并且由此气密地将所述辐射器管的端面封闭，而没有出现所述辐射器管2的可以觉察到的变形。以等效的方式方法在所述对置的端面上产生密封件和电流引入线。

所述密封材料的圆顶状的过渡带13在此从所述连接销4的侧面伸展开来，在所述连接销4的侧面所述圆顶状的过渡带13在所述辐射器管端面上的圆弧中形成套筒状地将所述连接销包住的层并且在沿着所述辐射器管纵轴线15的方向的定向中碰到所述辐射器管端面。所述连接销4从所述过渡带13的“圆顶”的中心穿过并且在其两侧被所述密封材料的套筒状的层所包住。

随后通过（事先安装的）泵管接头用无卤素气体的填充气体比如氩气或者惰性气体来填充所述辐射器管2，并且准备好所述连接销的电的接触。所述电流引入线的精确中心的导引允许用于电的连接的简单的节省位置空间的插塞连接。

为了在钨连接销4与辐射器管2之间构成密封件，也可以使用其它的无碱的玻璃，典型地具有处于钨的热膨胀系数与石英玻璃的热膨胀系数之间的特殊的热膨胀系数的硼硅酸盐玻璃。尤其所述热膨胀系数应该处于0.910^-6与3.010^-6之间。

Claims (19)

1.辐射装置，具有壳体（5），所述壳体则具有内部空间和布置在所述内部空间中的红外线辐射器（1；27），所述红外线辐射器具有由含高硅酸的玻璃制成的拥有圆形横截面和预先给定的外直径的辐射器管（2），具有布置在辐射器管（2）中的带状的或者螺旋状的加热丝（3），所述加热丝设有由金属的材料制成的电的连接元件（4），所述电的连接元件通过密封件（13）从所述辐射器管（2）中伸出来，其中至少一个辐射器管端部（8；28）延伸到外部空间中，所述外部空间通过在外面抵靠在所述辐射器管（2）上的密封元件（11；31）在流体上与所述内部空间分开，其特征在于，所述辐射器管端部（8；28）也具有所述圆形横截面以及所述预先给定的外直径，并且在所述电的连接元件（4）与所述辐射器管（2）之间设置了密封件（13），所述密封件包括至少一种转换玻璃，所述转换玻璃具有处于所述金属的材料的热膨胀系数与所述含高硅酸的玻璃的热膨胀系数之间的热膨胀系数。

2.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述红外线辐射器（1；27）是短波的红外线辐射器。

3.按权利要求1或2所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射器管（2）包含无卤素的填充气体。

4.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射器管（2）包含吸气物质。

5.按权利要求4所述的辐射装置，其特征在于，所述吸气物质为铌、锆、钽、磷、钡或者这些物质的复合物。

6.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射器管（2）包含填充气体，从而在运行条件下出现至少1MPa的内压。

7.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射器管端部（8；28）具有环绕的端面，并且所述密封件（13）实施在所述电的连接元件（4）与所述端面之间。

8.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述加热丝（3）和所述电的连接元件（4）由钨或者钨基合金制成，或者所述电的连接元件（4）由钼或者钼基合金制成。

9.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述电的连接元件（4）至少在所述密封件的区域中具有圆形的横截面以及至少1.5mm的直径。

10.按权利要求9所述的辐射装置，其特征在于，所述电的连接元件（4）具有至少2.0mm的直径。

11.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，在所述壳体（5）中并排地布置了多个红外线辐射器（1；27），并且为了所述红外线辐射器（1；27）的固定以及电接触而在外部空间中设置了导电轨（21；22）。

12.按权利要求11所述的辐射装置，其特征在于，设置了两条导电轨（21；22），其中第一导电轨（21）具有用于所述红外线辐射器（1；27）的第一管座（24）的接纳部并且其中第二导电轨（22）具有用于所述红外线辐射器（1；27）的第二管座（25）的接纳部且沿着红外线辐射器-纵轴线（37）的方向具有开口，所述开口的开口尺寸至少和所述辐射器管（2）的外直径一样大。

13.按权利要求12所述的辐射装置，其特征在于，用于所述第二管座（25）的接纳部具有与所述开口的内直径相等的内直径。

14.按权利要求11所述的辐射装置，其特征在于，所述电接触的一侧构造为星形接法的星形汇接点或者构造为零线。

15.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射装置构造为用于美容的用途的移动的辐射仪器。

16.按权利要求15所述的辐射装置，其特征在于，设置了用于所述红外线辐射器的冷却装置以及用于传输来自所述红外线辐射器（1；27）的红外辐射的光导体（9）。

17.按权利要求16所述的辐射装置，其特征在于，所述光导体（9）是所述壳体（5）的一部分。

18.按权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述内部空间具有用于有待辐射的基面（33）的接纳部（34）。

19.按权利要求14所述的辐射装置，其特征在于，所述内部空间构造为能够抽真空的结构。