CN112166316A - 保护uv-透射窗 - Google Patents

Abstract

公开了用于保护UV‑透射窗的系统和方法。该系统包括用于发射UV能量的第一光源。该系统还包括具有平面尺寸和与该平面尺寸垂直的厚度方向的UV透射窗，该窗被定位成使得来自UV光源的UV能量穿过窗的厚度尺寸。该系统还包括：第二光源，用于与窗的厚度尺寸横向地引入光束；检测器，用于在光穿过厚度尺寸之后检测从第二光源接收到的光；以及控制系统，响应于从第二光源接收到的检测到的光的变化并且被配置为当检测到的光的变化超过阈值时发送警报。

Description

保护UV-透射窗

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月18日提交的标题为“Protecting a UV-TransmissiveWindow”的美国临时申请No.62/659,330的优先权，该美国临时申请的内容整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及光系统，并且特别地涉及用于检测UV-透射窗中的变化的系统和方法。

背景技术

在用于向目标物品提供UV光的一些系统中，UV灯被容纳在封套(envelope)中，并发射通过窗被提供给目标物品的UV光。窗典型地由熔融二氧化硅制成，尽管熔融二氧化硅通常被称为石英。与典型的玻璃不同，熔融二氧化硅窗对消毒和灭菌所期望的杀菌波长约为260-300nm的UV能量基本上是透明的。

在一种类型的系统中，传送带将要被辐射的物品带到具有一个或多个灯的氙气闪光灯系统，并且(一个或多个)闪光灯为待处置的物品提供一个或多个宽带光的闪光。该处置可以被用于不同的目的，诸如固化粘合剂、退火、烧结或消毒。

其它类型的系统使用汞灯来提供连续的(非闪光的)UV光，该UV光在某些波长具有明显的峰值。

发明内容

本文公开了用于确定在基本平面的玻璃板内是否存在材料异常的系统和方法。在一些实施例中，该系统包括：紫外(UV)光系统，该紫外(UV)光系统包括用于发射UV能量的第一光源；具有平面尺寸和与该平面尺寸垂直的厚度方向的UV透射窗，该窗被定位成使得来自UV光源的UV能量穿过该窗的厚度尺寸；以及第二光源，用于沿着与窗的厚度尺寸横向的方向将光束引入到窗。在一些实施例中，该系统包括：检测器，用于在光沿着厚度尺寸穿过窗之后检测从第二光源接收到的光；以及控制系统，响应于从第二光源接收到的检测到的光的变化并且被配置为当检测到的光的变化超过阈值(可能高于或低于指定的阈值量)时发送警报。在一些实施例中，平面尺寸包括纵向尺寸和宽度尺寸，并且其中光束沿着纵向方向被引入。在一些实施例中，第二光源包括用于提供相应的多个光束的多个光源，并且检测器包括用于接收相应的多个光束的分别与多个光源相关联的多个检测器。在一些实施例中，光束包括多个光束。在一些实施例中，该系统包括第二检测器，该第二检测器用于在光束被引入到窗的厚度尺寸之前检测光束，该第二检测器用于向控制系统提供信号，该控制系统响应于第一检测器和第二检测器以提供警报。

在一些实施例中，系统为了基于检测到的变化发送警报，控制系统被进一步配置为确定第一检测到的变化和阈值之间的第一差，并基于第一差高于最小差值且低于最大差值来发送警报。在其它实施例中，控制系统被进一步配置为：当第一差高于最大差值时关闭光源，指示UV能量和光束被同时提供。在一些实施例中，控制系统被配置为确定第二检测到的变化与阈值之间的第二差。在其它实施例中，控制系统被配置为在第二差低于最大差值时打开光源。在一些实施例中，窗包括具有第一平面侧和第二平面侧的基本平面的熔融二氧化硅部分以及在熔融二氧化硅部分的第一侧的不同材料的第一层压板层。在一些实施例中，该系统包括在熔融二氧化硅部分的第二侧的第二层压板层。在一些实施例中，层压板包括氟化乙烯丙烯(FEP)。在其它实施例中，层压板被用凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)和含氟聚合物环氧树脂之一接合到熔融二氧化硅。在一些实施例中，窗包括沿着厚度尺寸的至少部分定位的反射材料，以使来自光束的光被包含在窗内。在一些实施例中，反射材料包括反射涂层、曲面镜和直镜(straight mirror)中的至少一个。在其它实施例中，平面尺寸包括纵向尺寸和宽度尺寸，并且其中光束相对于纵向方向被倾斜地引入。在一些实施例中，警报自动地使第一光源停止发射UV能量。

在一些实施例中，该系统包括用于发射UV能量的紫外(UV)光源以及具有平面尺寸和与该平面尺寸垂直的厚度方向的UV透射窗，该窗被定位成使得来自UV光源的UV能量穿过该窗的厚度尺寸。在一些实施例中，该窗包括多个层，包括平面玻璃层和在玻璃层的第一平面侧的由与平面玻璃层不同的材料制成的第一层压板。在一些实施例中，玻璃层包括熔融二氧化硅，并且层压板包括氟化乙烯丙烯(FEP)。在一些实施例中，层压板被用(a)含氟聚合物环氧树脂和(b)凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)之一接合到熔融二氧化硅。在其它实施例中，窗在与第一平面侧相对的第二平面侧包括第二层压板。

在阅读以下各图、详细描述和权利要求之后，将更充分地理解所公开主题的这些和其它能力。应该理解的是，本文采用的措词和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

附图说明

图1是用于使用具有UV-透射窗的闪光灯系统处置物品的灯系统的系统图。

图2是具有层压板(laminate)的UV-透射窗的侧视图。

图3a和图3b分别是裂纹(crack)检测系统的实施例内的窗的平面图和侧视图。

图4是具有裂纹检测系统的窗的平面图，该裂纹检测系统包括两个单独的光源和两个单独的检测器。

图5是具有裂纹检测系统的窗的平面图，该裂纹检测系统包括以一定角度穿过窗的单个光源。

图6是具有裂纹检测系统的窗的平面图，该裂纹检测系统包括单个光源和单个检测器，具有与窗相邻的镜面。

图7是表示UV闪光和用于裂纹检测的光束的使用的相互作用的时序图。

图8是图示用于裂纹检测系统以确定窗是否具有裂纹的控制器序列的流程图。

图9是图示用于裂纹检测系统以确定窗是否具有解释(accounts for)来自闪光灯系统的光的裂纹的处理的流程图。

图10是图示用于裂纹检测系统以确定窗是否具有解释环境光的裂纹的处理的流程图。

图11是图示用于裂纹检测系统以使用误报计数循环(false positiveaccounting loop)来确定窗是否具有裂纹的处理的流程图。

具体实施方式

本描述涉及一种用于检测在处理装备中使用的窗中的裂纹或破裂的系统和方法，该系统和方法允许操作员在窗被进一步损坏之前更换窗，并且因此使用紫外(“UV”)能量对物品进行处置。本描述还描述了一种采用塑料层压板的系统，该系统减少了窗可能破裂使得窗材料的碎片与正在被处理的物品混合在一起的可能性。这些系统和方法可以被单独使用或组合使用。

用于窗的塑料层压板

在头顶灯(overhead lamp)通过窗向窗下面的物品提供UV光的系统中，窗可能会破裂，并且来自窗的碎片可能掉落在正在被处理或处置的物品上。在一些实施例中，为了使窗增强并减少碎片掉落在物品上的风险，可以向窗面向待处置物品的一侧提供塑料层压板，或者可以向窗的两侧提供相同或类似的层压板。可替代地，层压板材料本身可以被用作窗。

因为许多塑料材料对UV光不透明，所以它们将不适用于该目的。实施例应该包括足够透明的材料，该足够透明的材料在反复暴露于UV源下不会退化或变暗。合适的材料在薄层中也应具有良好的机械强度。

例如，可以被用于UV-透射层压板的一种材料是氟化乙烯丙烯(FEP)，它是六氟丙烯和四氟乙烯的共聚物。FEP是可以使用常规注射成型和螺杆挤出技术进行熔融处理的。

在一些实施例中，可以使用粘合剂将层压板接合到熔融二氧化硅。期望的是粘合剂具有一定弹力，而不粉碎，并且具有与层压板类似的光学性质，以减少当光通过层压板、粘合剂和窗之间的屏障时的菲涅耳损失(Fresnel losses)。例如，用于粘合剂的一种合适的材料是含氟聚合物环氧树脂。适合用作粘合剂的另一种材料是凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)。

这里，该系统在UV闪光灯系统的上下文中进行描述，诸如由Wilmington MA的泽农(Xenon)公司提供的系统，但是也可以用于例如具有一个或多个汞灯的连续光UV系统。诸如闪光灯系统之类的UV系统具有许多用途，包括固化粘合剂、使材料层退火、烧结导电电迹线或处置产品以使微生物失活。

图1是根据本公开的一些实施例的用于使用具有UV透射窗的闪光灯系统来处置物品的灯系统的系统图。参考图1，UV系统10具有耦接到电子器件的UV闪光灯12和控制闪光的控制系统16。围绕灯设置反射器18，以帮助将光在期望的方向上朝着UV-透射窗20引导，该UV-透射窗的主要部分由熔融二氧化硅制成。然后，从UV闪光灯12发射的光被提供到待处置的物品22，这些待处置的物品在窗20的与UV闪光灯12相对的一侧。物品22可以被设置在可以被停止以进行处置的传送带23上，或者在物品22被处置时传送带23可以连续地移动。举例来说，物品22可以是具有需要被固化的粘合剂的光存储盘，或者是具有需要被固化或退火的表面处置的物品，或者是诸如食品之类的要被消毒的物品(因为已知具有UV-C范围内的波长的UV光损害可能污染产品的细菌、病毒和原生动物的DNA)。

在一些实施例中，窗20基本上是平面的，具有远小于长度和/或宽度尺寸的厚度尺寸。窗20可以是基本上正方形或矩形棱柱或其它多边形棱柱形状。

UV系统10的UV闪光灯12可以由单个灯或者以行或以阵列布置的多个灯制成。灯12的每个灯可以是圆形的、细长的、螺旋形的或一些其它期望的形状。通常已知使灯以期望的脉冲频率闪光期望的持续时间的处理。

图2是具有层压板的UV-透射窗的侧视图。图2示出了窗20，该窗20具有熔融二氧化硅层24，以及在窗的下部面向物品的表面上的FEP的层压板26。该层压板通过粘合剂层28耦接到熔融二氧化硅层24，该粘合剂层28可以由例如凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)或含氟聚合物环氧树脂制成。

在一些实施例中，第二层压板层26a可以通过在窗20的面向UV闪光灯12的上侧的第二粘合剂层28a接合到熔融二氧化硅层24。第二层压板26a可以为窗20提供更大的强度，但是将产生更多的反射的菲涅耳损失，该菲涅耳损失在光穿过诸如层压板26、粘合剂28和熔融二氧化硅玻璃24之类的具有不同折射指数的材料时发生。

对于层压板26(和第二层压板层26a)，如果窗的熔融二氧化硅层24破裂，那么层压板26将帮助将窗20的片保持在一起作为单个单元并减小窗20的片掉落在物品22上并落在传送带23上的风险。

在另一实施例中，层压板26本身可以被用于形成窗20，而无需熔融二氧化硅窗24。仅由层压板26制成的窗20可以用保持设备(未示出)保持为基本上拉紧，但是可以允许窗20的一些横向移动以避免不必要的应力。

因此，本文描述的设备和方法包括基本平面的熔融二氧化硅窗与在反复的UV暴露下不会实质上退化的基本UV-透射层压板的组合。在一个实施例中，层压板可以由FEP制成。可以使用含氟聚合物环氧树脂粘合剂或PCTFE或其它合适的材料将层压板接合到熔融二氧化硅。

这里描述的设备和方法还包括形成窗的处理，包括基本平面的熔融二氧化硅窗与UV-透射层压板的组合。更特别地，用FEP形成层压板。该处理可以包括用含氟聚合物环氧树脂粘合剂或PCTFE接合层压板。

这里公开的设备和方法还包括在窗的一侧或两侧设置层压板。此外，该设备和方法包括提供由FEP的片材制成的窗，并在闪光UV系统中使用该窗。更进一步，该设备和方法包括闪光或连续的UV光系统，该UV光系统包括如上所述的UV透射窗。

提供了用于检测窗中何时出现裂纹或破裂的系统和方法。如果检测到裂纹，那么可以在裂纹变得更完全破裂或者窗的一部分变得从窗分层或脱离之前更换窗，从而减小窗可能破裂使得碎片掉落在正在被处理的物品上的可能性。

UV闪光灯系统类似于上述系统。窗可以在窗的一侧或两侧具有例如由FEP制成的塑料层压板。窗也可以是不具有任何塑料层压板的UV-透射窗(例如，由熔融二氧化硅制成)。

在所公开的系统的一个实施例中，光源(例如，光束)被引入到窗的厚度尺寸中(即，基本上与长度-宽度平面平行)，使得光的参数由也位于窗的端部的检测器检测到。光的参数可以包括光源的强度、光源的波长或指示缺少通过窗透射的真实光的其它参数。控制系统接收指示检测器处的光的变化的数据，并且这种变化被用于推断在窗中已经发生裂纹或破裂。控制系统可以生成警报(例如，发出警报)，该警报可以自动地切断UV灯和传送带，此后，闪光灯系统的操作员可以检查窗并在窗完全破裂之前更换它。

图3a和图3b示出了根据本公开的一些实施例的裂纹检测系统的平面图和侧视图。窗30具有长度31、宽度33和厚度尺寸35。在一些实施例中，窗可以是正方形到细长的，并且厚度尺寸35远小于长度31和/或宽度33，例如，厚度尺寸小于1cm。为了说明的目的，假定长度31大于宽度33，并且长度31在页面上从左到右延伸。但是，长度31和宽度33可以被颠倒。

在一些实施例中，光源32(例如，来自激光器或激光二极管)被引导到窗30中，使得光源32的输出在近端34处通过窗的厚度尺寸35进入。近端34可以被抛光，以减少从光源32输出的光的散射，并确保最大限度地利用从光源32输出的光。可以通过将光源耦接到窗30的近端34直接地引入光束，或者光源可以包括棱镜或其它光学组件(未示出)以沿着长度31引导以偏离窗30的纵轴的一定角度引入的光束，使得当输出光源32穿过这样的光学组件时，光源32如上所述沿着长度31通过厚度尺寸35入射在窗30上。在一些实施例中，第一检测器36被定位在窗30的远端37处。检测器36被耦接到控制系统38，该控制系统38在从光源32输出的检测到的光的参数(例如，相对于检测到的能量的总量的阈值)明显变化或在单位时间内输出的检测到的光的参数变化的情况下提供警报。

第二检测器39可以被用于检测光源32的输出，并且处理系统可以将在窗30的近端34处引入的光参数与在窗30的远端37处由第一检测器36检测到的光参数进行比较。第二检测器39可以被放置得靠近源并从分束器被反射，或者第二检测器39可以检测在窗30的近端34处的光源输入处的反射。第二检测器39可以解释光源34输出的变化，从而减小光输出变化时误报(false positive)的风险。在一些实施例中，第二检测器39可以是光源32的组件，使得光源32和第二检测器39包括单个单元。

控制系统38可以监视来自光源32的输出，并将其与阈值测量或与来自光源32的测量输出的变化量进行比较。例如，来自光源32的输出的测量参数可以包括强度、波长、频率、勒克斯(lux)、坎德拉(candela)或瓦特等。控制系统38还可以将来自光源32的输出与在检测器36处测量的参数(例如，差或比率)进行比较。控制系统38还可以监视在单位时间内由检测器36测量的来自光源32的输出的变化和改变。在这些实施例中的任一个中，从来自光源32的输出测量的参数的变化超过预定阈值水平(该预定阈值水平可以是恒定的或者可以由操作员随时间调整)可以导致控制系统38发出警报，从而向操作员指示系统的操作中的故障。警报向系统操作员指示窗30需要检查，并且如果存在裂纹、缺口或其它异常，那么操作员可以更换窗30。警报可以是通知、计算机错误消息、系统的操作关闭或听觉警报等。下文关于图8-图11更详细地描述控制系统38检测窗30中的异常的处理和方法。

图4示出了根据本公开的实施例的裂纹检测系统的平面图。图4示出了两个基本上类似的光源40和41，它们向耦接到控制系统44的相应的第一检测器42和43提供光束。如图3a中所述，各个第二光检测器45和46可以被用于检测输入到窗30的近端的光源32。作为使用两个单独的光源的替代，可以使用单个光源，该单个光源具有镜和其它合适组件(未示出)以产生多个光束，例如两个平行光束。在一些实施例中，可以采用附加的光束和检测器来提供基本上所有窗30体积的进一步的检测覆盖。

图3a、图3b和图4的实施例假定光路平行于长度方向，但是这不是必须的。图5示出了根据本公开的一些实施例的包括以一定角度穿过窗的单个光源的裂纹检测系统中的窗的平面图。参考图5，在一个实施例中，光束50可以相对于窗30的长度方向51和/或宽度方向53以一定角度入射在窗30上。在这样的实施例中，窗30的近端52和远端54被抛光并且具有诸如例如铝涂层的反射涂层(未示出)。反射涂层可以被设置为使得光在窗30内被完全内反射。光束50被近端52处的光源56引入，并且沿着基本上窗30内的路径反射，直到它到达检测器58。检测器58可以被放置在窗30的近端52或远端54以接收光束50。如以上关于图3a、图3b和图4所讨论的，可以在光源56处采用第二检测器，可以使用多个光束和检测器，并且控制系统将检测变化并根据需要提供警报。角度可以被设定为在光束50到达检测器58之前提供期望的反射次数。窗30内的较大量的反射提供了光束50对基本上所有窗30的更多覆盖，使得可以通过所公开的系统检测到在窗30上或窗30内的任何点处发生的异常。

图6示出了根据本公开的一些实施例的具有裂纹检测系统的窗的平面图，该裂纹检测系统包括单个光源和单个检测器，具有与窗相邻的镜面。参考图6，所示的系统与图5基本上相同，除了在窗30的近端和远端不是使用反射材料，而是镜62和64被放置在窗30的任一端或两端并从窗30分离。图6示出了光源66，该光源66向窗30中产生光束60，该光束可以从镜62和64反射。该实施例的一个好处包括更好地控制反射光源66并简化窗30及其制造，但是在光束60出射并进入窗30时引入菲涅耳损失。在其它实施例中，镜62和64可以是用于重新聚焦光束60并减少散射和光束扩散的曲面镜。这种方法的功能类似于已知的赫里奥特池(Herriott cell)。

图7描绘了根据本公开的一些实施例的所公开的控制系统38的估计的图形表示，该控制系统38读取光源输出以确定光强度。如上所述，裂纹检测系统可以与闪光灯系统一起使用。在裂纹检测系统的上述实施例的任一个中，可以根据期望打开和关闭裂纹检测光源。图表70的垂直轴表示基于由检测器收集的数据的光参数测量。图表70的水平轴表示单位时间。图表70描绘了来自所公开的闪光灯系统的输出的一个示例，其中UV能量源(例如，UV灯)每秒闪光3次，脉冲宽度为10毫秒，被表示为脉冲72。如下面关于图9所述，闪光灯系统和裂纹检测系统可以处于共同的控制，使得用于裂纹检测系统的光束在UV能量源的脉冲72之间的间隔74处被引入。以这种方式，一些实施例允许裂纹检测设备被动地操作而不会中断闪光灯系统的操作，提供包括减少用于维护和细菌检查的系统停机时间等的益处。在一些实施例中，UV能量源通信地耦接到裂纹检测系统，使得当裂纹检测系统在操作时，UV能量源将被周期性地关闭。

可替代地，系统可以识别与裂纹或破裂的出现相反的由于闪光而引起的突然变化，并且在这些情况下不提供警报。例如，在一些实施例中，控制系统可以被编程以识别由于周期性闪光而引起的光的急剧变化，或者可以使用学习技术来识别光检测的变化是由UV能量源的可操作闪光导致的而不是由窗中的异常裂纹导致的。

图8示出了根据本公开的一些实施例的方法的流程图，通过该方法裂纹检测系统确定窗中是否存在异常的材料缺陷。由控制器执行的所公开的方法的描述代表了由诸如图3的控制系统38和图4的控制系统44之类的控制系统执行的序列。在步骤802处，裂纹检测系统开始确定序列。在步骤804处，如上面关于图3-图6所述，裂纹检测系统打开光源，使得光源输出进入窗。在步骤806处，在光源输出通过窗的一部分之后，裂纹检测系统从检测器接收光参数水平。为了比较的目的，该光参数水平被标记为光水平“B”，以确定窗的表面上或窗内是否存在异常。在步骤808处，裂纹检测系统确定光参数水平“B”是否在指定的确定范围内。确定范围可以是如由操作员设定的阈值，或者可以在接收到关于使用闪光灯系统正在被处理的物品的信息或其它操作信息之后由控制器设定。为了说明的目的，步骤804和806共同地构成由控制器执行的裂纹检测系统方法的处理序列A。

在步骤808处，如果光参数水平“B”不在指定的确定范围内，那么然后裂纹检测系统将在步骤810处警告操作员窗破裂。该警报可以是通知、计算机错误消息或听觉警报等。在一些实施例中，当裂纹检测系统在步骤810处警告操作员时，在步骤814处，控制器可以同时关闭闪光灯系统，并且在继续操作之前要求操作员确认窗没有破裂。如果在步骤808处光参数水平“B”在指定的确定范围内，那么裂纹检测系统在步骤812处确认窗为“OK”，指示该窗没有需要检查的材料异常。在确定窗没有需要操作员检查的异常后，裂纹检测系统返回到步骤804以再次开始检测序列。

图9示出了根据本公开的一些实施例的方法的流程图，通过该方法控制系统确定在窗中是否存在解释来自闪光灯处置的光输入的异常材料缺陷。在步骤902处，裂纹检测系统开始确定序列。在步骤904处，裂纹检测系统等待如由操作者设定的指定的时间计数值。在一个实施例中，开始的裂纹检测系统序列与随后的步骤之间的计数值为零，使得操作是同时的。在步骤906处，裂纹检测系统使闪光灯系统闪光，为正在被处理的物品提供UV能量。如果闪光灯系统被编程以执行多次闪光，那么裂纹检测系统将返回到步骤904，并解释UV能量被提供给正在被处理的物品的额外发生。如果闪光灯系统没有执行多次闪光，或者已完成多次闪光的序列，那么裂纹检测系统在步骤908处关闭源(例如，闪光灯)。在步骤910处，裂纹检测系统确定窗内的光水平“A”。在一些实施例中，步骤906、908和910可以同时发生，使得裂纹检测系统确定光水平A是在步骤906处由闪光灯产生的光水平。在其它实施例中，步骤906、908和910可以顺序地发生，使得裂纹检测系统确定光水平A是裂纹检测系统的窗周围的环境光水平。

接着步骤910，裂纹检测系统执行如上关于图8所述的裂纹检测系统方法的处理序列A(步骤804和806)。接着处理序列A，在步骤912处，裂纹检测系统确定在步骤910处接收到的光水平“A”与在处理序列A期间接收到的光水平“B”之间的差，以计算两个值之间的差。以这种方式，裂纹检测系统可以确定通过窗的光水平的变化，以确定是否存在材料异常。例如，光强度的差异可以指示使光分散通过窗的窗内的裂纹或断裂。如果光水平“A”和光水平“B”之间的差不在指定范围内(例如，阈值测量)，那么在步骤914处，裂纹检测系统向操作员提供窗破碎的警报。类似于以上关于图8的描述，在确定窗破裂之后，裂纹检测系统可以关闭闪光灯系统，使得操作员可以检查窗是否有缺陷。在步骤912处，如果光水平“A”和光水平“B”之间的差在指定范围内，那么在步骤916处，裂纹检测系统可以确定窗没有异常的材料缺陷。在确定窗为“OK”后，裂纹检测系统可以返回到步骤904以结合使用闪光灯系统对物品进行进一步处置来开始裂纹检测系统序列。

图10示出了根据本公开的一些实施例的方法的流程图，通过该方法控制系统确定在窗中是否存在解释环境光的异常材料缺陷。在步骤1002处，裂纹检测系统开始确定序列。在步骤1004处，裂纹检测系统等待如由操作员设定的指定的时间计数值。在一个实施例中，开始的裂纹检测系统序列与随后的步骤之间的计数值为零，使得操作是同时的。在步骤1006处，裂纹检测系统关闭源以向系统提供精确的先前的光水平。在步骤1008处，裂纹检测系统确定窗内的光水平“A”。在一些实施例中，步骤1006和1008可以同时发生，使得裂纹检测系统确定光水平A是在步骤906处由闪光灯产生的光水平。在其它实施例中，步骤1006和1008可以顺序地发生，使得裂纹检测系统确定光水平A是裂纹检测系统的窗周围的环境光水平。环境光可能从诸如例如外部激光源或直接进入窗或检测器的室光之类的其它源入射在系统上。

在步骤1010处，裂纹检测系统使用关于正在被处理的物品的信息来确定光水平“A”是否在如由操作员设定或由控制器确定的范围内。如果光水平“A”不在范围内，那么裂纹检测系统在再次确定光水平“A”以确定光水平“A”是否在该范围内之前，在步骤1012处等待设定的计数时间。在步骤1014处，裂纹检测系统将确定光水平“A”不在范围内达如由操作员设定的次数“N”。当光水平“A”未能落入指定范围内达“N”次时，裂纹检测系统将在步骤1016处产生故障消息，该故障消息警告操作员裂纹检测系统没有正确地操作。该故障消息允许操作员在将光束引入到窗之前确定裂纹检测系统是否正确地操作，避免由于光水平“A”的错误初步确定而引起窗内材料异常的误报读数。

如果在步骤1010处光水平“A”在指定范围内，那么裂纹检测系统然后将在步骤1018处打开光源，使得如上面关于图3-6所述，光源输出进入窗。在步骤1020处，在光源输出通过窗的一部分之后，裂纹检测系统从检测器接收光参数水平。该光参数水平被标记为光水平“B”，用于比较以确定在窗的表面或窗内是否存在异常。为了说明的目的，步骤1006-1020共同地构成由控制器执行的裂纹检测系统方法的处理序列B。

在步骤1022处，裂纹检测系统确定在步骤1008处接收到的光水平“A”与在步骤1020处接收到的光水平“B”之间的差，以计算两个值之间的差。在步骤1008处接收到的光水平“A”提供光水平的精确基线测量，使得裂纹检测系统可以精确地测量差。例如，光水平“A”的读数可以是解释所测量的光水平之间的差的斩波(chopper)稳定化的读数并且考虑任何电漂移作为系统组件的一部分。以这种方式，裂纹检测系统可以确定通过窗的光水平的变化，以确定是否存在材料异常。例如，光强度的差异可以指示使光分散通过窗的窗内的裂纹或破裂。如果光水平“A”和光水平“B”之间的差不在指定范围内(例如，阈值测量)，那么在步骤1024处，裂纹检测系统向操作员提供窗破裂的警报。与以上关于图8和图9的描述类似，在确定窗破裂之后，裂纹检测系统可以关闭闪光灯系统，使得操作员可以检查窗是否有缺陷。在步骤1022处，如果光水平“A”和光水平“B”之间的差在指定范围内，那么在步骤1026处，裂纹检测系统可以确定窗没有异常材料缺陷。在确定窗为“OK”后，裂纹检测系统可以返回到步骤1004以结合使用闪光灯系统对物品进一步处置来开始裂纹检测系统序列。

图11示出了根据本公开的一些实施例的方法的流程图，通过该方法控制系统利用误报计数循环确定在窗中是否存在异常材料缺陷。在步骤1102处，裂纹检测系统开始确定序列。在步骤1104处，裂纹检测系统等待如由操作者设定的指定时间计数值。在一个实施例中，开始的裂纹检测系统序列与随后的步骤之间的计数值为零，使得操作是同时的。接着步骤1104，裂纹检测系统进行到图10中描述的处理序列B。在步骤1022处，裂纹检测系统确定在处理序列B中接收到的光水平“A”和“B”之间的差，以计算两个值之间的差。以这种方式，裂纹检测系统可以确定通过窗的光水平的变化，以确定是否存在材料异常。例如，光强度的差异可以指示使光分散通过窗的窗内的裂纹或破裂。在步骤1108处，如果光水平“A”和光水平“B”之间的差不在指定范围内(例如，阈值测量)，那么裂纹检测系统在再次确定光水平“A”和“B”之间的差之前等待额外的计数。在步骤1110处，裂纹检测系统将确定光水平“A”和“B”之间的差不在范围内达如由操作员设定的次数“N”。当光水平“A”和“B”之间的差未能落入指定范围内达“N”次时，裂纹检测系统将在步骤1112处向操作员产生警报，指示窗破裂。与以上关于图8、图9和图10的描述类似，在确定窗破裂之后，裂纹检测系统可以关闭闪光灯系统，使得操作员可以检查窗是否有缺陷。在步骤1106处，如果光水平“A”和“B”的差在指定范围内，那么裂纹检测系统可以确定窗没有异常材料缺陷。在确定窗为“OK”后，裂纹检测系统可以返回到步骤1104以结合使用闪光灯系统对物品进一步处置来开始裂纹检测系统序列。

本文描述的主题可以以数字电子电路或者以计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构部件及其结构等同物)或者它们的组合来实现。本文描述的主题可以被实现为一个或多个计算机程序产品，诸如有形地体现在信息载体中(例如，在机器可读取存储设备中)或体现在传播信号中用于由数据处理装置(例如，可编程处理器、计算机或多个计算机)执行或者控制数据处理装置的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译语言或解释语言，并且它可以以任何形式进行部署，包括作为独立程序或者作为适用于在计算环境中使用的模块、组件、子例程或其它单元。计算机程序不一定对应于文件。程序可以存储在保持其它程序或数据的文件的一部分中、专用于所讨论的程序的单个文件中、或者在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个站点处或跨多个站点分布的一个计算机上或多个计算机上执行并通过通信网络互连。

本说明书中描述的处理和逻辑流程(包括本文描述的主题的方法步骤)可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，以通过操作输入数据和生成输出来执行本文描述的主题的功能。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来实现，并且本文描述的主题的装置可以被实现为专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

作为示例，适用于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或者计算机将可操作地耦接以从该一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传递到该一个或多个大容量存储设备或者两者。适用于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，作为示例包括半导体存储器设备(例如，EPROM、EEPROM和闪存设备)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动磁盘)；磁光盘；以及光盘(例如，CD和DVD盘)。处理器和存储器可以由专用逻辑电路系统补充或并入其中。

为了提供与用户的交互，本文描述的主题可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现。其它种类的设备也可以用于提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且来自用户的输入可以以任何形式被接收，包括声学、语音或触感输入。

本文描述的主题可以在计算系统中实现，该计算系统包括后端组件(例如，数据服务器)、中间件组件(例如，应用服务器)或前端组件(例如，具有用户可以与本文描述的主题的实现进行交互的图形用户界面或web浏览器的客户端计算机)、或者这种后端、中间件和前端组件的任何组合。系统的组件可以通过任何形式或数字数据通信的介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如，互联网。

应该理解的是，所公开的主题在其应用中不限于在以上描述中阐述的或者在附图中示出的构造的细节和组件的布置。所公开的主题能够具有其它实施例并且能够以各种方式来实践和执行。而且，应该理解的是，本文采用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应该被认为是限制性的。

由此，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的概念可以容易地用作设计用于执行所公开主题的若干目的的其它结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，只要不脱离所公开主题的精神和范围，权利要求就应该被认为包括这样的等同构造。

虽然已经在前述示例性实施例中描述和图示了所公开的主题，但应该理解的是，本公开仅仅通过示例的方式进行，并且所公开的主题的实现细节的许多变化可以在不脱离所公开主题的精神和范围的情况下进行，这仅由随附的权利要求限制。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

紫外(UV)光系统，包括用于发射UV能量的第一光源；

具有平面尺寸和与所述平面尺寸垂直的厚度方向的UV透射窗，所述窗被定位成使得来自UV光源的UV能量穿过所述窗的厚度尺寸；

第二光源，用于沿着与所述窗的厚度尺寸横向的方向将光束引入到所述窗；

检测器，用于在光沿着厚度尺寸穿过窗之后检测从第二光源接收到的光；以及

控制系统，响应于从第二光源接收到的检测到的光的变化，并且被配置为在检测到的光的变化超过阈值时发送警报。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述平面尺寸包括纵向尺寸和宽度尺寸，并且其中，光束沿着纵向方向被引入。

3.如权利要求1所述的系统，其中，第二光源包括用于提供相应的多个光束的多个光源，并且所述检测器包括用于接收所述相应的多个光束的分别与所述多个光源相关联的多个检测器。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述光束包括多个光束。

5.如权利要求1所述的系统，还包括第二检测器，所述第二检测器用于在光束被引入到窗的厚度尺寸之前检测光束，第二检测器用于向控制系统提供信号，所述控制系统响应于第一检测器和第二检测器以提供警报。

6.如权利要求1所述的系统，其中，为了基于检测到的变化来发送警报，所述控制系统被进一步配置为：

确定第一检测到的变化与阈值之间的第一差；以及

基于所述第一差高于最小差值并且低于最大差值来发送警报。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述控制系统被进一步配置为：当所述第一差高于最大差值时关闭光源，指示UV能量和光束同时被提供。

8.如权利要求7所述的系统，其中，所述控制系统被进一步配置为：

确定第二检测到的变化与所述阈值之间的第二差；以及

当所述第二差低于最大差值时，打开光源。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述窗包括具有第一平面侧和第二平面侧的基本平面的熔融二氧化硅部分以及在所述熔融二氧化硅部分的第一侧的不同材料的第一层压板层。

10.如权利要求9所述的系统，还包括在所述熔融二氧化硅部分的第二侧的第二层压板层。

11.如权利要求9所述的系统，其中，层压板包括氟化乙烯丙烯(FEP)。

12.如权利要求11所述的系统，其中，层压板被用含氟聚合物环氧树脂和凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)中的一个接合到熔融二氧化硅。

13.如权利要求1所述的系统，其中，所述窗包括沿着厚度尺寸的至少部分放置的反射材料，以使来自光束的光被包含在所述窗内。

14.如权利要求11所述的系统，其中，所述反射材料包括以下的至少一个：

反射涂层；

曲面镜；以及

直镜。

15.如权利要求1所述的系统，其中，所述平面尺寸包括纵向尺寸和宽度尺寸，并且其中，所述光束相对于纵向方向被倾斜地引入。

16.如权利要求1所述的系统，其中，所述警报自动地使第一光源停止发射UV能量。

17.一种系统，包括：

用于发射UV能量的紫外(UV)光源；以及

具有平面尺寸和与所述平面尺寸垂直的厚度方向的UV透射窗，所述窗被定位成使得来自UV光源的UV能量穿过所述窗的厚度尺寸，

其中，所述窗包括多个层，所述多个层包括平面玻璃层和在玻璃层的第一平面侧的由与平面玻璃层不同的材料制成的第一层压板。

18.如权利要求17所述的系统，其中，所述玻璃层包括熔融二氧化硅，并且所述层压板包括氟化乙烯丙烯(FEP)。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述层压板被用(a)含氟聚合物环氧树脂和(b)凝胶形式的聚三氟氯乙烯(PCTFE)中的一个接合到熔融二氧化硅。

20.如权利要求18所述的系统，其中，所述窗在与第一平面侧相对的第二平面侧包括第二层压板。

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