CN103430276A - 隅角立方体辐射控制 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种用于在直接辐射加热系统中利用隅角立方体反射器技术进行辐射控制的系统和方法。所述系统和方法在多种类型的直接辐射加热系统中具有应用且可适用于窄频带或宽频带受引导辐射加热系统两者。实施方案的目的和结果是通过使光子改向返回到正用辐射能量加热或处理的目标物品而改进总系统效率。

Description

隅角立方体辐射控制
本申请案主张2010年5月7日申请的第61/332,512号美国临时专利申请案的优先权和权益,其揭示内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
背景技术
本示范性实施例涉及用于辐射目标物品的系统和方法。其发现与提高其中目标物品正被有效辐射的系统和方法中的辐射效率相结合的特定应用,且将根据特定参考对其进行描述。然而,应了解,本示范性实施例也可用于其它同类应用。
产品的加热或辐射总有与其相关联的挑战,由此照到正被辐射的目标物品的辐射过程的许多有效能量丢失。举例来说,照到目标物品的许多辐射的光子被目标物品反射、透射穿过目标物品,或者被目标物品反向散射且不被目标物品吸收。如果有效辐射过程的目的是加热或处理目标,那么所述过程的效率依据没被目标吸收的光子的百分比而下降。举例来说,当食物被辐射时,通常30%到60%的光子以随机角度反向散射离开食物目标。反向散射的精确百分比取决于辐射的确切波长和食物自身的物理性质,且将随着辐射的确切波长和食物自身的物理性质而改变。此外,一些食物和其它材料将具有透射特性以使光子将穿过目标物品并将从目标的相反侧出去。不管光子是否从目标材料反向散射、反射或在穿过目标材料之后退出,它们都是浪费的能量,除非它们可以某种方式返回到目标物品。最近数十年来,辐射能量及产生辐射能量的成本已显著增加,因此用来提高效率的任何技术都是大家迫切需要的。本示范性实施例是用来增加有效辐射系统的效率的新颖技术。
如上文所描述的,浪费的光子的问题对于许多不同的有效或受引导辐射处理及有效辐射加热系统来说是常见的。通常,因为问题的困难性,很少或没有做出努力来“回收”光子并将其返回到目标物品以从原本浪费的光子中获得额外有用的吸收功能。如果做出过努力来提供一些形式的返回手段,那么其通常涉及弯曲成或形成椭圆形或抛物线形以便充当反射器的一些类型的平面反射器。从设计的立场来看,这变得极其复杂,因为此类数学形状一般与特定的焦点或焦点组相关地起作用。反射器系统的有效设计变成确定尺寸及合适的几何形状的集中练习,从而导致难以设计在大范围的大小中适用的简单或复杂的反射器的配置。因此,对系统效率和能量效率的损失来说,其变成经常被忽视的非常困难的设计挑战。
在使用大的、平坦的、反射性表面的程度上,其在真正增加效率方面是如此低效以致提供它们可能都是徒劳。相互放置在合适的角度的多个大的、平坦的表面可提供一些随机效应,但其并没有普遍性帮助。即使此类反射器配置提供一些标称有效性,其也很少提供将光子返回到目标物品上的确切位置(光子在这里将是最有用的)的功能。如果要在矩形炉腔里面辐射目标物品,那么壁可由反射材料制成,或者可由反射材料覆盖。遗憾的是,即使炉的内壁相互正交,也不能达到所需的结果。通过使用台球桌的实例可容易对此进行说明。如果我们将目标球放置在桌上某处,且接着随机瞄准第二个球(表示光子的路径),那么我们可界定数千个永远都无法撞击目标球的反弹模式。事实上,第二个球可能从一个反弹球弹回到另一反弹球再弹回到其它反弹球直到其在不撞击目标球的情况下将能量用完为止。光子通过每一次弹回或反射类似地将能量释放到壁(其能量的耗尽将取决于其正在撞击的材料的类型)且其可在其到达对准辐射的物品之前就耗尽其能量。
发明内容
在当前描述的实施例的一个方面中,用于辐射处理或加工目标物品的系统包括可操作以产生辐射的辐射源,所述辐射源经配置以将辐射引向目标物品,及辐射区,目标将被定位在其中以进行辐射,所述辐射区至少部分由贴近的隅角立方体反射器材料来界定,所述隅角立方体反射器材料包括隅角立方体反射器阵列且可操作以将辐射反射回目标物品,辐射已为从目标物品反射、从目标物品反向散射或穿过目标物品中的至少一者)。
在当前描述的实施例的另一方面中,所述系统为烹饪炉。
在当前描述的实施例的另一方面中,目标物品为食物或有机物品。
在当前描述的实施例的另一方面中,系统包含在瓶成形系统内。
在当前描述的实施例的另一方面中,目标物品为塑料瓶预成形件。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料包含至少一个孔隙,可穿过所述孔隙通过隅角立方体材料朝向所述目标物品引导辐射。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料包括辐射区的封围物的一部分。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料包括辐射区的封围物的一半以上。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料基本覆盖炉辐射区的内表面的全部,只不过(在一些情形下)隅角立方体反射器材料不覆盖辐射源。
在当前描述的实施例的另一方面中,将隅角立方体反射器材料定位以使其在策略上定位在杂散辐射将可能需要改向到目标物品的至少一些区域中。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料在圆周上围绕预成形件的长轴,但是其允许接近以将预成形件放入辐射腔及从辐射腔拿出以促进高速生产。
在当前描述的实施例的另一方面中,所述接近由允许穿过辐射腔的线性或弓形行进路径组成。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料围绕预成形件,从而在其正被辐射期间的至少部分时间期间形成辐射腔。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料并入有色颜料,以使材料对人类观看者来说表现为有色表面且使隅角立方体材料在辐射波长下是起作用的。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料被涂覆在前表面或后表面中的至少一者上,使得所述材料至少反射85%的750nm以上的波长。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料被涂覆在前表面或后表面中的至少一者上且至少反射95%的波长。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料操作以在1600nm以上起作用。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体材料涂层是铝、银、金、铜及镉或其合金中的至少一者。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体反射器材料并入面向辐射目标物品的光滑且可洗的表面。
在当前描述的实施例的另一方面中,隅角立方体阵列的接受角是±45°。
在当前描述的实施例的另一方面中,辐射处理或加工方法包括使用辐射区内的辐射源辐射目标物品,且使用至少部分界定辐射区的贴近的隅角立方体阵列反射器材料将辐射(其为从目标物品反射的辐射、从目标物品散射的辐射或透射穿过目标物品的辐射中的一者)反射回目标物品。
在当前描述的实施例的另一方面中,辐射是出于对目标物品进行加热、干燥、固化及脱水中的至少一者的目的。
在当前描述的实施例的另一方面中,在烹饪炉或加工炉内实施辐射布置。
在当前描述的实施例的另一方面中,目标物品为食物或有机物品。
在当前描述的实施例的另一方面中,在瓶成形系统内实施所述方法。
在当前描述的实施例的另一方面中,目标物品为塑料瓶预成形件。
在当前描述的实施例的另一方面中,在制造或填充过程中,目标材料为金属、玻璃或塑料中的一者。
附图说明
图1为隅角反射器的说明。
图2(a)-(d)为隅角立方体反射器的说明。
图3(a)-(c)为隅角立方体反射器材料的薄片或阵列。
图4a为常规炉的说明。
图4b为根据当前描述的实施例的炉的说明。
图5a为瓶预成形件的说明。
图5b为根据当前描述的实施例的用来辐射瓶预成形件的系统的说明。
图6为根据当前描述的实施例的用来辐射瓶预成形件的系统的说明。
图7(a)-(d)为根据当前描述的实施例的系统的辐射区的一部分的说明。
具体实施方式
本示范性实施例为用来提高其中目标物品正被有效辐射(举例来说,用于辐射处理和加工)的系统中的辐射效率的新颖技术。
本示范性实施例由教示和实施将隅角立方体反射器技术用于直接辐射加热系统中的辐射控制的新方式组成。其在许多类型的直接辐射加热系统中具有应用且尤其适用于窄频带或其它受引导辐射加热系统(例如宽频带受引导辐射加热系统)。其尤其适用于其中辐射源可为半导体装置(例如LED或激光二极管)的阵列的高度受引导辐射应用。举例来说,辐射源以辐射的多个波长分布(其依据应用包含大于500mW的功率下的红外、微波、UV及类似波长)中的一者或一者以上发射辐射。此系统中的目标物品可为正被烹饪或加工的食物物品(或其它有机物品)、正被干燥或固化的物品,或正被加热用于进一步加工的热塑性组件(例如塑料(举例来说,PET)瓶预成形件)。而且,在多种环境(其包含制造或填充加工)中,目标物品可为金属、玻璃或塑料的任何目标材料。目标应用的范围相当大,但共性为在所有的系统中辐射的效率一般是重要的设计目标。示范性实施例的实施方案的目的和结果是通过将光子改向返回到正用辐射能量进行处理或加工的目标物品来提高整体系统效率。目标物品的处理或加工包含(举例来说)加热、干燥、固化、脱水、处理、涂覆及类似者。为了理解示范性实施例的细节和价值以及如何将其进行实施,需要教示辐射系统的基本原理以及隅角立方体反射技术的基本原理。
良好设计的直接辐射加热系统应使光子能量足够好地聚集,以使非常高百分比的能量在第一回合中击中将要被直接加热的食物或目标物品或被吸收到物品内。源可包含产生对本文所描述的加工(例如对目标进行加热、干燥、固化、脱水、涂覆或处理(或类似者))有用的电磁辐射的各种各样的直接和有效辐射装置。部分列表将包含高强度放电灯、弧光灯、石英灯、卤素灯、特殊铠装线、LED、发光晶体管(LET)、包含表面发射激光器装置的半导体激光器、固态激光器、其它类型的激光器及类似者。举例来说,在第7,425,296号美国专利;2006年6月7日申请的美国序列号11/448,630;及2008年6月9日申请的美国序列号12/135,739(此类专利及/或申请案以全文引用的方式并入本文中)中揭示了可在本实施例的实施方案中使用的一些源。一些源可比其它源更具引导性或瞄准性。当然,存在透镜、反射器、折射器、衍射器、光导管、光纤及各种其它构件的许多组合,所述构件用于对辐射能量进行塑形,以使其以对应用来说最合意的所要模式、角度及强度来照向目标。不论其是否要求经高度设计的波束塑形或是否本地辐射装置可以其最基本的形式产生可接受的辐射模式,挑战依然是如何使反向散射的、反射的或透射穿过的光子返回到目标物品。
假设合适地进行了辐射源设计,大部分辐射能量将击中目标且(在许多情形下)被目标吸收。然而,如上文所提到的,照向目标物品的许多辐射光子被目标物品反射、透射穿过目标物品或被目标物品反向散射且不被目标物品吸收。因此,从设计的观点来说,可更多的将目标视为有效源。因此,不是具有来自特别设计的有效辐射源的被高度引导的能量,我们具有从目标物品本身发出的大体上分散的能量,即使其起源于“有效”辐射源。
反向散射的能量可为高度分散的且就光子的矢量方向而言其可接近完美的随机性。然而,透射穿过的光子一般将具有多得多的可预测的方向性,但是其仍然具有高度的随机性成分(这取决于其离开目标后侧时的材料)。这些情况都具有一个共同的事情。能量“看上去”好像是从目标材料本身发出的且可出于实施此示范性实施例的目的如此对待所述能量。而且,此随机性与来自镜面反射目标(举例来说,反射角等于入射角的地方)的反射进行对比,因此界定可在策略上放置单一反射器从而将光子反射回目标的情形。当前描述的实施例进一步论述本文所描述的反向散射的或随机透射的能量的多得多的随机性质。
虽然我们正动态且有效地辐射目标,但是目标正在重新发射光子好像其是主源一样。因为目标材料表现得像光子的随机化的次要的发射源,所以设计的挑战是将光子引导回到源,接着所述源将光子送回到光子可具有进一步的有用性的目标内。此挑战的新的解决方案是对隅角立方体反射器材料进行适当的定位以使其将光子返回到目标。
几十年来,各种形式的隅角立方体反射器已经众所周知。虽然已将隅角立方体反射器用于广泛多种应用,但是其没有被采用在本文所关注的有效辐射加热产业。本示范性实施例展望并教示了隅角立方体反射器技术的新颖用法。其将最常与各种形式的薄片隅角立方体后向反射器技术一起实践,其中薄片包括隅角立方体反射器或元件的阵列。
为了理解隅角立方体反射器原理,理解二维隅角立方体反射器的基本原理将是有帮助的。图1展示具有互成直角的两个镜子或反射表面的二维隅角反射器对光子的影响,其在图中表示为在垂直于两个反射器的平面中行进的光线矢量。此布置将一直包含一对反射。入射角等于反射角的原理适用于这些反射。如果光子(如路径20所展示)以陡峭的角度(12)照向第一个镜子表面(11),那么其将以确切相同的角度(13)被反射。光子将在其路径上继续并以陡峭的角度(14)击中反射表面(16)。接着其将以相对于反射器的平面相同的角度(15)被反射,且在离开图1的隅角反射器组合件之后其最终路径将平行于矢量(21)所指示的输入光线(20)。四个角度(12、13、14和15)之和将一直是180度,且入射角(12)与最终的反射角(15)之和将一直等于90度。进入图1中所展示的隅角反射器布置中的在与镜子表面共同正交的平面中行进的任何光线因此将一直确切地平行于输入光子光线矢量被反射回去。
重要的是应注意,尽管光子离开角反射器的反射路径平行于最初的路径,但是其既不覆盖也不描述在输入和输出平行光线之间导致偏移尺寸(23)的确切相同路径。两个矢量之间的距离(23)随角反射器的大小与在角反射器内光子具有其首次入射的地方两者而变。简单来说,离光线击中第一个镜子或反射表面的共同隅角越远,尺寸(23)在输入与输出光线路径之间越大。
隅角反射器如上文所描述在二个维度中起作用,且当输入光子光线在垂直于两个反射表面的平面中行进时是有效的。
真实的隅角立方体反射器(有时称为“隅角反射器”或“后向反射器”)添加第三反射或镜子表面,以使所有三个反射表面的平面相互垂直。如图2(a)-(d)中所展示的,三个平面面A、面B和面C相互垂直且交于共同点且常被视为完整的立方体。真实情况是对每一个别的光子反射来说,包括立方体的反射表面中仅有三者是必需的。二维隅角反射器与三维隅角立方体反射器之间的差异如下。如果输入光线在垂直于两个反射器的平面内行进,那么如图1中所展示的所包含的两个反射表面将仅平行于具有偏移尺寸(23)的传入光子矢量路径将光子光线反射回发送源。然而,当输入光线处于最大值90°的接受弧内的任意输入角时,隅角立方体将把输入光子光线作为平行输出光线反射回去。类似于二维角反射,输入和输出平行光线之间的偏移尺寸的大小随入射位置和三维隅角立方体反射器的尺寸两者而变。因此,为了即将发生的应用必须对隅角立方体反射器的大小进行适当地设计以便其有效。如果需要让光子光线几乎以非常小的尺寸(23)(从图1)返回其自己的路径,那么隅角立方体在其物理尺寸方面必须相当小。对于要足够精确地返回到最初目标的光子来说,使用非常小或甚至微型隅角立方体阵列的薄片可为可取的。
隅角立方体功能性的优势为,如果隅角立方体反射器经适当地进行大小设计及定位,则不管输入角如何,其都可使光子直接返回到其“源”。本示范性实施例展望并教示利用隅角立方体功能性来显著增加对准目标的辐射系统的效率的方法。其展望在既定以直接光子辐射的形式对目标物品或产品进行加热、干燥、脱水或处理的系统中部署大小经适当地设计的小型或微型隅角立方体反射器的阵列或薄片。实际上,使用此示范性实施例的经适当设计的系统可使用数百或数十万或更多的隅角立方体装置。
隅角立方体反射器技术在一系列不同形式中都是可用的。隅角立方体反射器技术最简单的形式是单一的三平面反射器的形式或单一立方体的形式。如上文所提到,三个反射平面(举例来说,图2(a)-2(d)中的面A、面B和面C)必须为相互垂直且至少反射平面的延伸部分必须在共同的直角隅角处会合。通常,因为结构或制造效率,所以以三维立方体结构的形式来满足此现实性。尽管此单个隅角立方体反射器用于许多目的(例如激光测距和雷达浮标),但是其对本示范性实施例并不是非常有用。举例来说,三维立方体结构导致平行输入与输出光线之间的相对大的偏移距离,这将降低瞄准目标的辐射系统的效率。
此偏移距离表示为图1中的23。其表示从输入光线(20)到输出光线(21)的距离。在图1中表示为更远地从直角隅角(28)击中反射器且最终作为平行光线(26)反射的光子光线(25)具有在两个平行光子光线之间所表示的距离(24)。一般的规则是离反射输入光线(例如(20)或(25))的隅角(28)越近,平行输出光线的偏移距离(例如(23)或(24))将越小。另一实例是由输入光线25′、输出光线26′和尺寸24′展示。如果对特定应用和目标大小来说,需要将从输入光子光线到输出光子光线的距离最小化,那么第一反射必须靠近反射器的顶点,例如(28)。在实践中,这意味着立方体或反射器(5,从图2(c))或(29,从图1)的各自尺寸必须如应用所需的那样小。显然,如果仅有单一立方体反射器,则其可使其成为要击中的非常小的目标,所以解决方案就是提供光学上相互邻接的小立方体的阵列。立方体反射器的尺寸越小,阵列就越几乎将光子光线反射回非常接近其起点的地点。
各种各样的隅角立方体反射器是可用的且被商业制造。其最典型的应用就是与传感器结合用作后向反射器。包括多个隅角立方体反射器或元件的阵列的隅角立方体反射材料的薄片是由玻璃、塑料和其它反射材料制造而成的。本示范性实施例的实践涉及可覆盖靠近辐射区的实质性物理区域的隅角立方体材料的阵列。在一些形式中,具有隅角立方体反射器的阵列的隅角立方体薄片材料将界定发生辐射(例如在炉或加热腔或室中)的区或腔。用于实施此技术的总体指导方针是确保隅角立方体足够小从而将辐射能量反射回所需的位置。由于辐射能量的吸收随材料的路径长度而变,所以使用更薄的隅角立方体材料薄片将导致对隅角立方体材料更少的加热。使材料变薄还有一个优势,其暗示小型或微型隅角立方体可嵌入薄片材料内。这有助于优化光子到光子曾从其离开目标的点的精确返回以及优化发生在隅角立方体薄片材料内的加热。
对许多应用来说,在面向目标物品的隅角立方体材料的面上具有光滑的、可擦洗的或至少容易清洗的平坦表面是合意的。因此,作为使用在面向目标物品的侧上是三维的材料的替代,将所述材料制造成光滑的且可容易清洗的或可冲洗的面朝着目标物品。参考3(a)(出于易于参考和说明的目的,其展示薄片阵列200的一部分的横截面的代表图),隅角立方体薄片阵列200的三维尺寸形状被制造成隅角立方体薄片材料210的后侧。可使用模制、蚀刻(例如光蚀刻)、涂覆、铸造和类似的技术来制造隅角立方体薄片阵列200且可将其形成于合适的阵列或薄片中。理想的反射涂层表面240被安放在薄片210的后侧230上,在这里其将不会受到来自目标物品或辐射过程的任何结果的泼溅的污染。接着用银、铝、金、铜、镉(或银、铝、金、铜或镉的合金)或对特定应用所预期的波长范围来说最佳的其它涂层材料来涂覆后面。举例来说,隅角立方体材料可在其后表面上被涂覆成为大于1600纳米波长的合适的(举例来说,优异的(反射95%的辐射))反射器或大于750纳米波长的合适的或好的(反射85%的辐射)反射器。举例来说,在短波红外线范围内(约1600纳米),银通常是最理想的实用反射材料。举例来说,在约1600到1700纳米的范围内,银涂层为约98%的反射率,这对预成形件(举例来说,PET预成形件)加热应用特别有用。铝是合理的反射器材料,但对一些波长来说其并不是理想的。通过用在将使用的波长下在光学上尽可能透射的材料来模制如上文所指示的隅角立方体反射器薄片材料210,其允许有用反射材料240的最佳选择来涂覆后面的灵活性。隅角立方体反射器薄片材料210还促进用所选择的折射率匹配涂层250来涂覆(作为一种选择)光滑的前表面220。通过选择前表面上的正确涂层250,可能使从前表面反射的光子与穿透到材料的隅角立方体反射因而击中后侧表面上的所选择的反射材料的光子数目的百分比最大化。举例来说,折射率匹配涂层可允许反射的辐射更好地穿透平坦前表面(举例来说,更少的反射)从而允许更多的光线照向隅角立方体阵列。实施方案中还应考虑此前平坦表面220上的接受角与临界角。对于伪单色应用来说,可选择相匹配的涂层,此将促进从薄片材料的前表面的反射小于1%或2%或更小。可使用若干层的涂层来确保可能使用的若干波长中的每一者也不发生前表面反射。也可能使用在一个波长或一组波长下是全反射且在另一波长下是全透射的涂层。此可允许隅角立方体反射材料在一些波长下成为实际的后向反射器,而在其它波长下充当简单的平坦镜子表面。也可添加从美学上能取悦人眼的涂层,但是对不可见波长来说,所述涂层为完全透明的。举例来说,假如炉的内侧排列有表面上具有蓝色涂层的隅角立方体反射薄片材料,则其在近红外(NIR)或短波红外(SWIR)波长范围内仍可能为完全不可见和透明的。此外,可在平坦表面220上使用充当抗菌层的涂层。也可使用纳米涂层来执行各种功能。另外,也可使用有益于自我净化功能的材料。
替代地,模制或制造隅角立方体反射器薄片材料210的玻璃或塑料材料中也可具有有色颜料,以使其看起来有色且(在一些情况下)从美学上看起来可取悦于人类观看者(例如消费者)。如果使用适当的着色剂,那么其类似地可在可见范围外完全透明。在此情形下,举例来说,隅角立方体材料仍可在所需的波长下用作隅角立方体材料。当然,在此产品的制造中所使用的任何涂层或着色剂都必须适于与包含食物和用户安全问题在内的应用一起使用。此颜色将使其可在既安全又易于清洗且包括完全起作用的隅角立方体反射材料的同时将炉的内部制成从美学上可取悦消费者的颜色。此以非常起作用的配置将高系统效率与装饰美相结合。
参考图3(b),从俯视图说明了具有隅角立方体薄片阵列的隅角立方体材料210的薄片。如所展示,展示了隅角立方体反射器(例如215所标示的那些)的一部分X×Y阵列(举例来说,其中X和Y大于1)。所述阵列的大小和配置将随着不同应用而改变。
在隅角立方体阵列材料的合适应用中有进一步的考虑。有时,需要将隅角立方体的尺寸设计得更大以特别使能量不精确地返回到其源。此种情况的好的实例是当使用一般具有非常灵敏的发射小面的激光二极管进行辐射的时候,所述发射面可因能量返回到小面的面上而受到损害。这可导致所述小面的过热故障。如果来自激光二极管源的光子能量不首先击中目标而是直接击中隅角立方体反射材料,则其可被直接反射回小面且引起实质性的损害。在正常的隅角立方体的情况下,即使立方体的大小更大,也将在三个镜子的顶点或接合(交叉)点附近引导某一百分比的光子能量。局部地,当光子撞击在顶点附近时,其同样充当将把其能量返回到非常靠近源的微小隅角立方体反射器。距离随反射到三个反射表面的顶点的距离而变。这(例如)通过将在下文中更详细地描述的图3(c)中的距离37和33来展示。
标准隅角立方体的几何形状的调整允许简洁地解决此潜在的问题。如果隅角立方体经制造以使在策略上靠近顶点的立方体的部分不具反射性,那么就可避免可损害源的或出于一些其它原因而不合意的精确后向反射的问题。此可通过改变最接近顶点的隅角立方体的几何形状或通过改变所使用的材料或涂层而得以实现。在制造过程中可以随机角度(优选是几乎与穿过立方体的理论对角线正交的平面处)切掉或消除立方体的实际隅角。另一方式可为改变顶点附近的全部三个镜子表面上的表面修饰,以使其在应用的波长下变成较差的反射器。又一方式将是消除可被添加到立方体的适当侧(内部或外部表面)的反射涂层,因此使其在顶点附近成为非反射器。当然,可设计用于使其在顶点附近成为非反射的各种技术的组合,此组合将充当此功能。这将降低将光子回收到目标的系统效率,但其可能是出于一些其它原因要保护源而付出的适当的代价。如果小面的面相对于正在使用的立方体的大小是小的,则在横截面上,顶点附近仅有少量的表面区域需要被制成非反射的。由于将光子回收到目标的效率随来自目标的有利点的立方体的横截面反射表面区域而变,那么消除顶点附近的小的区域的效应可能是隅角立方体反射薄片的整个表面区域的较小百分比。
为针对特定应用的此示范性实施例的实施方案所选择的确切类型的材料必须适于最终使用和环境。举例来说,玻璃隅角立方体薄片可为更卫生、可掌握热量范围且部署于烹饪炉器具中时更易于清洗。塑料在一些其它应用中可为更便宜且更耐用。
本示范性实施例教示在策略上定位隅角立方体反射器材料(举例来说,材料的薄片包括隅角立方体反射器或元件的阵列)以增加受引导辐射加热系统的效率的新颖实践。根据本示范性实施例,将使用隅角立方体反射器材料来界定或排列受引导辐射加热、干燥、固化、脱水或烹饪系统的全部或策略性部分。举例来说,可使用薄片材料来界定或排列一半的封围物或腔或区域、一半以上的封围物或腔或区域,大体上所有的封围物或腔或区域,或所有的封围物或腔或区域(除去可能为辐射源提供的空间或间隙)。将受引导辐射加热或烹饪系统界定为特别地且直接地向正用辐射能量进行加热、烹饪、固化、干燥、脱水、涂覆或处理或加工的目标引导或‘瞄准’辐射光子能量的系统。示范性实施例甚至更适于窄频带辐射系统,借此甚至可使直接光子辐射能量更精确地瞄准加热目标或其子部分。许多时候,期望直接辐射加热系统根据具体的热轮廓或模式加热目标工作件,这与均匀或同质地加热形成对比。在此类加热系统中,本示范性实施例可使许多光子辐射能量直接改向返回到其从目标的表面散射的点或能量在穿过目标后所退出的点。依照这些,举例来说,也可在策略上将反射器材料的薄片定位于杂散辐射将可能需要改向到目标物品的至少一些区域中。
由于隅角立方体反射器薄片具有最大的接受角,所以在薄片设计的参数内起作用是重要的。大多数隅角立方体后向反射材料(除非其针对更广的接受角进行特殊设计)具有与相对于隅角立方体反射薄片或面板的正交线成±45°的接受角。一般而言,立方体自身的几何形状决定了90°的总夹角是绝对最大的接受角。从实践的观点来看,对有效反射来说,其常大体上小于90°或±45°。尽管可能设计出具有在一个方向或另一方向成角度的非正交的反射轴的隅角立方体反射器薄片,然而其中多数经配置以使中心反射角与薄片的大平面正交。如果将隅角立方体反射器面板设计为具有包括薄片在内的隅角立方体反射器元件的随机化的定向,则其将反射对输入光线角的更广选择,但也将牺牲总体反射效率。换句话说,某一百分比的传入光子将不会在与其传入光线路径平行的路径中被反射回去。如果期望具有更多的漫反射(如果应用对此有需求),那么这将是有用的。有时其经设计以在正交轴附近处具有几乎100%的反射,但是随着输入矢量离轴越远,有效反射越少。
为了说明,参考图3(c)和薄片200,由输入光线32和35展示相对于所述的正交线L成±45°的接受角(针对隅角立方体材料或阵列的薄片)。在所展示的接受角下(举例来说,角34和38大于45°的地方),分别产生输出光线31和36。尺寸33(举例来说,输入光线32和输出光线31之间的平行距离)和尺寸37(举例来说,输入光线35和输出光线36之间的平行距离)表明所预期的接受角。相比而言,在接受角与所述的正交线L成大于45°的地方(举例来说,在接受角42小于45°的地方),输入光线40产生与输入光线在角度43下反射的输出光线41。在这些情况中并没有意识到输出光线与其输入光线平行,但却意识到了更加散射的输出。
在隅角立方体反射材料经适当配置及定位以使光子反射将在光子接受的90°总夹角内到达材料的程度上,示范性实施例具有显著增加辐射系统的总光子利用效率的优势。
系统具有进一步的优势,其可将辐射能量精确瞄准目标的子部分或特定部分。
当用于正辐射目标的直接辐射加热系统中时,其具有特定功用,其中所述目标至少部分具反射性或产生对受引导能量的一定量的反向散射。
其具有直接有利于若干应用的另一优势,在所述应用中,受引导能量穿过目标,仅有部分能量被吸收到目标中,且期望使能量返回到目标的能量曾从其退出的点。
其具有直接有利于若干应用的另一优势,在所述应用中,受引导光子辐射能量穿过材料(其包括目标)的至少第一表面层,且接着通过所述层反射回并将退出目标,且期望使光子能量返回到目标的光子能量曾从其退出的点并使用可用的任何额外光子能量。
当根据特定热模式或信号对既定进行非均匀加热的目标进行辐射时,示范性实施例是特别有利的。
示范性实施例具有显著增加辐射系统的总能量效率的进一步的优势。
通过俘获并再次使用原本丢给外界或周围环境的光子,尤其是针对高度倾向于反向散射的目标的辐射来说,示范性实施例存在又进一步的优势。
通过返回从目标反向散射的光子并在目标中的所需位置处对其进行再次使用而不允许其变成引起一般加热的随机化辐射,示范性实施例存在又进一步的优势。
通过根据所需的辐射模式来使穿过目标的光子辐射能量改向且使那些光子返回到目标并阻止其成为对目标进行一般加热的随机辐射能量,示范性实施例存在又进一步的优势。
示范性实施例存在其它优势:通过使光子辐射能量适当地改向回到既定目标从而阻止对外界环境和周围组件和装备进行一般加热。
示范性实施例存在其它优势:与在不适当地使光子改向或回收光子的情况下可能发生的情况相比,提供根据所需的辐射模式的更深的辐射吸收。
其具有直接有利于若干应用的另一优势,在所述应用中,受引导光子辐射能量穿过材料(其包括目标)的至少第一表面层且其接着通过所述层反射回去并将退出目标,且期望使光子返回到目标的光子曾从其退出的点并使用可用的任何额外光子能量。
示范性实施例的另一优势是,其可显著提高正进行烹饪、灼烧、烤焙、烘烤、油炸、打样、熔化、溜油、烧烤、清蒸、煮、炙烤的食物加工炉的效率和速度。
示范性实施例对于针对工业和商业过程的受引导辐射加热过程应用也具有重大优势,借此可使反向散射或反射的光子能量及/或穿过工作件的能量改向到工作件的所述能量从其退出目标工作件的点。
示范性实施例具有专用于以下操作的又进一步的优势:重加热塑料瓶预成形件以使穿过预成形件的光子辐射能量或从预成形件反射的光子辐射能量精确返回到所述能量曾从其退出预成形件的位置,以实现更佳的加热位置控制及更佳的总系统效率。
示范性实施例在对PET塑料瓶预成形件进行重加热方面具有又进一步的优势:通过取消将预成形件完全包含在辐射瓶内的需要而显著简化并降低重加热炉的成本,以便有效利用所产生的光子。
示范性实施例对窄频带辐射系统具有又进一步的优势:所述系统可根据所需的热模式但在大体上更简单的辐射系统设计下精确地辐射预成形件。
本示范性实施例具有在提供简化的预成形件辐射处置系统的同时仍维持良好的光子效率的又进一步的优势。
本示范性实施例的应用实施例既广泛又多样,且就其性质而言,将有不同的物理配置以便优化给定使用的概念。将展示并详述若干实例,以使所属领域的技术人员将能够理解此新颖概念并将其应用到受引导辐射系统中的多种应用。
图4a中展示了由炉腔(41)封围的烹饪炉的横截面图,且所述烹饪炉展示为正在烹饪正搁在光学透明支架(47)上并由光学透明支架(47)支撑的披萨(42)。支架(47)可以是对正在使用的辐射波长来说几乎完全透明的材料或者是在支撑材料之间具有较高百分比的辐射可自由通过的空间的格栅或网格材料。其展示窄频带辐射装置(46)的阵列的安装布置(45),所述窄频带辐射装置(46)的阵列产生将主要被精确引导到待烹饪或辐射的食物物品(42)的光子辐射。通过电连接电缆(48)给辐射阵列(45)供应电流,电连接电缆(48)被供应来自电源(49)的电流受控的电DC电压。电源(49)通过电源线(50)连接到电力线。电源(49)由控制系统及(57)所表示的用户接口面板来控制。
在对阵列(45)供应电力时,半导体二极管辐射装置(46)产生辐射,所述辐射以其瞄准食物目标(42)的辐射模式退出装置。由光子光线矢量(51)和(52)示意性地表示光子辐射。一旦由矢量(51)所表示的光子接触食物(42),所述光子将被吸收、反射,或者被散射。图4a展示光子如矢量(59)所表示进行反射。由矢量(59)表示的光子撞击炉腔壁(39)且如矢量(60)所指示进行反射,接着再次撞击炉壁(39)并作为矢量(61)进行反射。矢量(61)在另一位置中撞击炉腔壁(39)并作为矢量(61)进行反射。此过程持续进行很多很多反射,直到光子的能量因反射而大体上耗尽为止,或直到其撞击到一些东西为止,光子可作为如(63)所指示的悬挂矢量所表示而被吸收在这些东西中。
烹饪炉的类似横截面图展示于图4b中,此外隅角立方体衬板(44)(举例来说,如上文所描述,薄片中的隅角立方体材料具有在其中形成的隅角立方体反射器或元件的阵列),其勾勒并界定炉腔(41)或被炉腔(41)封围,且展示为正在烹饪搁在光学透明支架(47)上并由光学透明支架(47)支撑的食物或有机物品(例如披萨(42)。炉腔(41)界定辐射区或室。如上所述,隅角立方体材料的薄片可覆盖腔的不同部分或大量的腔。其展示将用来产生光子辐射的窄频带辐射装置(46)的阵列的安装布置(45),所述光子辐射将主要精确地被引导到待烹饪的食物物品(42)。通过电连接电缆(48)给辐射阵列(45)供应电流,电连接电缆(48)被供应从电源(49)提供的电流受控的电DC电压。电源(49)通过电源线(50)连接到AC电力线。电源(49)由控制系统及(57)所表示的用户接口面板来控制。而且,系统可具有用以将食物物品输送到炉内并从炉输送出的机构(举例来说,沿着路径)。
在给阵列(45)供应电力时,半导体二极管辐射装置(46)产生以瞄准食物目标(42)的辐射模式退出装置的辐射。由光子光线矢量(51)和(52)示意性地表示光子辐射。光子辐射呈适当的辐射模式的形式以使其接触食物物品(42)的所需部分或全部。从辐射装置(46)发出的辐射光线(51)与食物物品(42)接触。当光线(51)所表示的光子接触食物时,其将被反射,或者将穿透到食物内并被吸收,或者可随机反向散射离开食物。在实例中,我们将假设由光线(51)表示的光子被反射且变成最终撞击隅角立方体反射材料(44)的外表面的光线(53),所述隅角立方体反射材料(44)在所述波长下对光线(53)所表示的光子来说是透明的。光子将继续进入隅角立方体反射薄片材料(44)内,直到其撞击位于薄片隅角立方体反射材料的内部的实际隅角立方体反射器表面(43)为止。由于隅角立方体反射材料的固有性质,光子接着在光线(54)所表示的路径上被反射回,直到其再次接触食物材料(42)为止。当光子接触食物材料(42)时,我们关于光子是否将被吸收、反射或散射再次具有一个概率函数。如果光子被反射或反向散射且不进入食物材料被吸收,则其将沿着光线(59)所指示的路径继续前进,且在撞击隅角立方体反射器(43)的反射表面之后即刻将再次沿着矢量路径(58)朝着食物材料(42)反射回。将隅角立方体辐射材料用于给图4b中所展示的炉的腔加衬的优势是,此过程可反复地发生,直到光子实际上按照所需被吸收到食物或目标材料(42)内为止。由于击中食物产品的辐射光子一般具有20%到60%的反向散射或反射的机率,所以此效率提高可非常显著。
今天多数高容量的塑料苏打、水和果汁瓶是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或类似的可模制材料制成。高容量的PET瓶是由两个步骤的过程制成。首先,被称为预成形件的圆柱形部分是注射模制或压缩模制,其横截面示意性地展示于图5a中。预成形件具有包含线(65)和支撑环或颈环(66)的修饰区。在颈环下面的过度区之后是重加热区(64)。圆柱锥形部分(72)由锥形壁厚度形成,所述厚度最终以预成形件的所谓“主体”的全壁厚度(68)结束。以与测试管类似的形状进行模制的预成形件的主体供应厚的材料,所述材料最终将被双向拉伸为处于所形成的瓶的全直径大小和长度的薄的材料。根据当前描述的实施例,此类预成形件提供待处理的目标物品的进一步的实例。
必须将形成重加热区段(64)的模制塑料材料加热到足够的温度以使塑料达到玻璃转变温度,在此温度下其可被拉伸为最终的瓶形式。此过程涉及首先机械地垂直拉伸预成形件体的长度(如图5a所表示)且接着引入可将材料水平拉伸为模具的高压液体(通常为空气),所述模具将界定其全直径和形状。
必须足够精确地对重加热区段(64)进行加热,以使其既不太热也不太冷,从而允许材料的适当的塑料流成为最终瓶形式。虽然可通过对热区段(64)进行完全均匀地重加热来吹制商业上可接受的瓶,但是其常不是理想的温度轮廓。理想的加热信号使需要较多成形的区域内的预成形件更热而需要较少成形的区域内的预成形件更冷。加热信号也适当地对锥形区域(72)进行加热以使理想的热温度梯度轮廓促进用可能最少量的树脂形成瓶。由于锥形区段(72)固有地具有不均匀的壁厚度,所以理想的辐射加热系统将允许使确切合适量的能量瞄准需要获得所需的不均匀的加热轮廓的精确位置。即使锥形区域(72)中的不均匀的热量是吹制瓶的最好方式,其仍需要精确的辐射瞄准控制以及对所有反射和透射的控制。
闸区域(73)及直接围绕区域也经精确辐射以允许树脂在所述区域中的有效流动。在围绕闸区域(73)的区域中且在过渡区域(72)中精确辐射的能力可促进树脂需求方面的实质性减少,从而以用高商业质量吹制瓶。实际上,在重加热区(64)中具有完美的温度轮廓可减少5%到10%的总的树脂需求以吹制瓶。由于树脂的成本代表了预成形件的60%到80%的成本,所以优化重加热温度轮廓可大大降低瓶制造商的成本。
来自可瞄准的辐射源的对瓶成形系统的辐射区或腔或室内的预成形件的辐射以平面图展示于图5b中。图5b为顶部横截面图,其将预成形件主体的横截面展示为(68)具有外部侧壁(70)和内部侧壁界线(69)。虽然可使用多种可瞄准的辐射源,但是图5b展示在其上安装有半导体辐射装置(76)的辐射阵列安装板(75)。辐射装置(76)以向外的模式产生辐射,所述辐射被朝向预成形件(68)引导(如在矢量(77)和(78)之间大体上展示的光子辐射能量(74)的云所指示)。矢量(77)表示撞击预成形件主体的外壁(70)并穿透到侧壁(68)内的光子的路径,从而在光子穿过侧壁(68)时留下一些光子的能量(举例来说,被吸收)。出于此说明的目的,我们假设(77)所表示的光子进入侧壁,但是在一些情况下其可能已经从侧壁在其碰撞点处反射。在正以合适的波长对PET塑料进行辐射的情况中,小百分比的光子一般在初始撞击后即刻反射或散射。由于95%以上的光子将穿透进入具有PET材料的壁,所以我们将假设其遵循更典型的路径。出于说明本示范性实施例的原理的目的,将忽略将指定的确切光学路径。如果我们假设在其穿过侧壁(68)并在内部侧壁(69)处退出到达预成形件的内部空间时,其能量没有耗尽,则其将沿着路径(79)继续,直到其撞击内部侧壁(69),且接着将穿过壁厚度(68)继续下去,直到其在内部壁(70)处退出为止,且如矢量(80)所指示继续,直到其接触隅角立方体反射器材料(81)(举例来说,如上文所描述,隅角立方体反射器材料的阵列的薄片)和实际反射表面(82)为止。紧密平行的返回光线将遵循虚线所展示的接近平行(80)的线,且其将穿过预成形件(68)的壁重新进入预成形件(70)的外部壁,同时其留下热能量且如果其没有耗尽其所有能量,则其将在内部壁(69)处离开预成形件,且其将遵循矢量路径(83)直到其再次撞击预成形件内部壁(69)为止,且通过壁厚度(68)留下进一步的能量,直到其再次在外部壁(70)处退出为止。当其遵循矢量路径(84)时,回到起点的此反射过程将继续进行且最终将反射离开隅角立方体反射表面(82),隅角立方体反射表面(82)再一次在路径(85)上使光子返回到预成形件。此过程可按所需继续尽可能多的次数,直到光子将其所有能量留在目标预成形件材料内或隅角立方体反射器自身内为止。通过适当地定位隅角立方体反射器材料(81),相对于使用传统反射器,可促进效率方面的实质性增加。
隅角立方体反射器材料的薄片可在圆周上围绕预成形件的长轴且允许接近以用于将预成形件运输到辐射室或区或将预成形件从辐射室或区运输出以促进高速处理。此配置导致隅角立方体反射器材料在至少部分辐射时间内形成辐射室或区。
传统的反射器对于一些情况是可以胜任的,但在目标和辐射系统的确切维度方面必须经高度设计。在传统的平面反射器的情况下,入射角等于反射角;使能量返回到目标中的所需的使用点是极不可能的。即使具有弯曲的或经设计的形状,仅某些几何形状和组件尺寸在理论上有效。使用隅角立方体反射器材料的优势和新颖性在于,简单地应用到辐射环境,且只要大小经正确设计且经正确定位,其就将回收并再次使用更高百分比的在第一次碰撞后没有被目标消耗的杂散光子。
图6展示类似于图5的配置,除了隅角立方体反射器材料(81)经配置以防止以下可能性:来自辐射预成形件(68)的壁的杂散光子将不可能以与隅角立方体反射器材料表面(81)的正交线成大于+/-45°的角度到达。举例来说,在矢量(78)所表示的光子穿过预成形件(68)之后,其由再次穿过预成形件的矢量(86)所表示且显现为具有其保留能量的矢量(87)。注意,矢量(87)撞击隅角立方体反射材料的部分(81b))的角度(88)为与部分(81b)的正交线成大体上小于45°的角度。注意,与图5b中的(81)的类似部分相比,部分(81b)与被转动以使其减小矢量(87)撞击隅角立方体反射材料(81)的角度。如果矢量(81b)没有以减小矢量(87)到(81)的碰撞角度的角度向上翻,则碰撞角度将大体上大于45°且隅角立方体反射材料将不以与发送方向接近平行的路径适当地返回矢量。其将允许矢量(87)如图5b中的矢量(89)所展示进行随机反射,以使矢量(89)将不再次撞击目标预成形件材料。此类型的配置也适用于图4(b)的系统。因此,小心地重新配置隅角立方体反射材料如何相对于目标和可能的杂散光子源进行定向可导致对光子的非常有效的再次使用和较高的总体系统效率。图6中还展示了路径P,其表示预成形件68要遵循以进出系统的辐射区的潜在路径。路径P可为接近或穿过辐射区或室的线形或弓形。在图5(b)中的系统中也可提供类似路径。此外,在任一情况下,根据加热或辐射区或腔的实施方案,预成形件的路径可为进入页或离开页,这与越过页形成对比。
应了解,在以上所描述的加热或辐射应用中的任一者中,系统可经配置以使隅角立方体反射材料(例如本文所描述的隅角立方体阵列的薄片)可从安置辐射源的地方被提供到系统的壁。在这些情况中,通过壁及/或隅角立方体薄片材料提供合适大小的孔隙以允许来自装置的辐射。然而,这些孔隙的这些侧开口应优选经大小设计以最大化定位在目标表面上的隅角立方体材料的数量。为了说明,参考图7(a)展示系统100。系统100包含壁102,壁102与辐射源相对且在其上安置有隅角立方体反射器阵列104的薄片。辐射源110与第一壁102相对地安置且其穿过壁112和隅角立方体薄片材料114通过孔隙116进行辐射。在此配置中,应了解,孔隙116可采取简单小孔的形式,或者清楚或透明的材料(例如玻璃或塑料)可安置在孔隙116中。此外,孔隙116可包含例如透镜等光学元件以依据应用提供对目标材料的增强的聚焦。当然,孔隙116展示为壁内的常规小孔且如果辐射源110如此布置,那么孔隙116将布置在阵列中。然而,预期壁中任何合适的中断或间隙将足以为辐射源110提供足够的角来穿过壁朝着目标物品辐射。
参考图7(b)-(d),隅角立方体薄片材料114包含位于隅角立方体反射器的顶点处的多个孔隙118。孔隙118允许辐射源110通过隅角立方体薄片材料114来辐射。应了解,孔隙118可采取简单小孔的形式,或者清楚或透明的材料(例如玻璃或塑料)可安置在孔隙118中。参考图7(c),应了解辐射源110可使用光纤电缆或电线(例如在120处所表示的光纤电缆或电线)来引导辐射。此外,孔隙118可包含光学元件122(例如透镜)以依据图7(d)中所展示的应用提供对目标材料的增强的聚焦。如所说明,每隔一个隅角立方体反射器包含孔隙,但是预期每个隅角立方体反射器依据应用而包含孔隙。
还应了解,当前描述的实施例可以多种方式来实施。然而,在一种形式下,系统包括操作以产生辐射的辐射源,其中所述辐射源经配置以朝向目标物品引导辐射。将辐射区提供在将要定位目标进行辐射的地方,辐射区至少部分由贴近的隅角立方体反射器材料界定。隅角立方体反射器材料包括隅角立方体反射器的阵列且其操作以将辐射反射回目标物品,所述辐射已是从目标物品反射、从目标物品反向散射或穿过目标物品中的至少一者。在另一形式中,方法包括使用辐射源在辐射区内辐射目标物品且使用至少部分界定辐射区的贴近的隅角立方体阵列反射器材料来将辐射(其为从目标物品反射、从目标物品散射或透射穿过目标物品中的一者)反射回目标物品。
已经描述了隅角立方体反射如何可通过使光子改向回到目标物品而增加受引导辐射系统的效率的实例。虽然详述了两个实例,但是应了解,所述概念广泛适用于受引导辐射系统以显著增加系统效率。通过应用本文所教示的概念,此技术可广泛应用到许多不同的应用情况和许多不同的目标类型。
已参考优选实施例描述了示范性实施例。明显,在阅读并理解前面的详细描述之后其他人将想到修改和更改。期望示范性实施例被解释为包含所有此类修改和更改,只要修改和更改在所附权利要求书或其等效物的范围内。

Claims (15)

1.一种用于辐射处理或加工目标物品的系统,所述系统包括:
辐射源,其操作以产生辐射,
所述辐射源经配置以朝向目标物品引导辐射,所述目标物品吸收一些所述受引导辐射;及
辐射区,所述目标将被定位在其中以进行辐射,所述辐射区至少部分由贴近的隅角立方体反射器材料界定,所述隅角立方体反射器材料包括隅角立方体反射器阵列且操作以将辐射反射回所述目标物品,辐射已是从所述目标物品反射、从所述目标物品反向散射或穿过所述目标物品中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统是烹饪炉且所述目标物品是食物或有机物品。
3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的系统,其中所述系统包含在瓶成形系统内且所述目标物品是塑料瓶预成形件。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体反射器材料包含至少一个孔隙,可穿过所述至少一个孔隙通过所述隅角立方体反射器材料朝着所述目标物品引导辐射。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体反射器材料包括所述辐射区的封围物的一部分。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体反射器材料大体上覆盖所述辐射区的全部内表面,只不过所述隅角立方体反射器材料不覆盖辐射源。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体反射器材料经定位以使其在策略上位于其中杂散辐射将可能需要改向到所述目标物品的至少一些区域中。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体反射器材料在圆周上围绕所述预成形件的长轴,但是允许接近以将预成形件放入所述辐射室中及从所述辐射室拿出以促进高速生产。
9.根据权利要求11所述的系统,其中所述接近包括允许穿过所述辐射室的线性或弓形行进路径。
10.根据权利要求1所述的系统,其中隅角立方体材料围绕所述预成形件,从而在所述预成形件正被辐射期间的至少部分时间期间形成辐射室。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体材料被涂覆于前表面或后表面中的至少一者上且反射至少85%的波长。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的系统,其中所述隅角立方体阵列的接受角是±45°。
13.一种用于辐射处理或加工目标物品的方法,所述方法包括:
在辐射区中使用辐射源辐射所述目标物品,所述目标物品吸收至少一些所述辐射;及
使用至少部分界定所述辐射区的贴近的隅角立方体阵列反射器材料来将辐射反射回所述目标物品,所述辐射为从所述目标物品反射、从所述目标物品散射或透射穿过所述目标物品中的一者。
14.根据权利要求20所述的方法,其中所述辐射是出于对所述目标物品进行加热、干燥、固化和脱水中的至少一者的目的。
15.根据权利要求13和14中任一权利要求所述的方法,其中以下各者中的至少一者:在烹饪炉内实施辐射布置且所述目标物品为食物或有机物品;及
在瓶成形系统内实施所述辐射布置且所述目标物品为塑料瓶预成形件。
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