DE10051905A1 - Strahlungsquelle und Bestrahlungsanordnung - Google Patents
Strahlungsquelle und BestrahlungsanordnungInfo
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Abstract
Strahlungsquelle (11) für elektromagnetische Strahlung, deren wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 mum und 1,5 mum, liegt, zur Ausbildung einer langgestreckten Bestrahlungszone, mit einer langgestreckten Halogenlampe (11), die einen röhrenförmigen, an den Enden gesockelten Glaskörper (14) mit mindestens einer Glühwendel (15) hat, und einem langgestreckten Reflektor (12), wobei die Sockel (13) der Halogenlampe im Bereich der Reflektorfläche oder, bezogen auf die Position der Halogenlampe, hinter dieser angeordnet sind, wobei die Enden der Halogenlampe zum Reflektor hin umgebogen sind und die oder mindestens eine Glühwendel im gebogenen Bereich des Glaskörpers verdickt ausgeführt ist, derart, daß die Strahlungflußdichte der Strahlungsquelle in deren Längsrichtung zwischen den äußersten Punkten der Sockel im wesentlichen konstant ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Strahlungsquelle nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 sowie eine mit einer solchen Strahlungs
quelle aufgebaute Bestrahlungsanordnung.
Aus früheren Patentanmeldungen der Anmelderin, so etwa der
DE 197 36 462 A1, WO 99/42774 oder P 10024731.8 (unveröffent
licht), sind Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, Bearbei
tung von Materialien und Herstellung von Verbundwerkstoffen un
ter Einsatz von elektromagnetischer Strahlung bekannt, deren
wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbe
sondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm,
liegt. Bei einer Reihe dieser Anwendungen ist die Realisierung
einer relativ breiten Bestrahlungszone im Interesse einer hohen
Produktivität des jeweiligen Verfahrens wesentlich. Es ist da
her der Einsatz einer langgestreckten Halogenlampe, die einen
röhrenförmigen, an den Enden gesockelten Glaskörper mit mindes
tens einer Glühwendel hat, mit einem langgestreckten Reflektor
als Strahlungsquelle bekannt.
Bei bekannten Strahlungsquellen bzw. Bestrahlungsvorrichtungen
mit langgestreckten, beidseitig gesockelten Lampen - beispiels
weise für medizinische oder lichttechnische Anwendungen - haben
die Lampen Anschlüsse bzw. Sockel, die koaxial zum Glaskörper
an dessen Enden angeordnet sind; vgl. etwa die US 4,287,554
oder DE 33 17 812 A1. Diese Druckschriften beschreiben im übri
gen Bestrahlungsanordnungen mit mehreren Strahlungsquellen, die
parallel nebeneinander angeordnet sind.
Mit einer solchen Strahlungsquelle läßt sich eine breite Be
strahlungszone mit über ihre Breite annähernd konstanter Strah
lungsflußdichte realisieren, die wiederum über die entsprechen
de Breite des Arbeitsbereiches einheitliche Prozeßbedingungen
schafft. Allerdings fällt an den Enden der Halogenlampe, also
in der Nachbarschaft der Sockel, die Strahlungsflußdichte ab,
so daß in diesen Bereichen andere Werte der Prozeßparameter
gelten. Diese Bereiche sind daher bei Anwendungen, bei denen es
auf eine konstante Strahlungsflußdichte über die gesamte Pro
duktbreite ankommt, im Prinzip nicht nutzbar, so daß die pro
zeßtechnisch nutzbare Breite der Bestrahlungszone kleiner als
die Länge der Strahlungsquelle ist.
Bestimmte großtechnische Prozesse, die mit Strahlung im Bereich
des nahen Infrarot ("NIR-Strahlung") durchgeführt werden kön
nen, lassen sich grundsätzlich mit sehr großen Materialbreiten
durchführen. Die Einzelanfertigung entsprechender, sehr langer
Halogenlampen stößt aber auf technische Schwierigkeiten und ist
höchst kostenaufwendig. Es wäre daher für diese Prozesse er
strebenswert, mehrere langgestreckte Halogenlampen in Standard
längen in deren Längsrichtung aneinander zu reihen, um so die
Längen der entsprechenden Bestrahlungszonen zu summieren. Hier
wirkt sich aber das oben erwähnte Problem des Abfalls der
Strahlungsflußdichte an den sockelnahen Enden der Glaskörper
der einzelnen Halogenlampen besonders gravierend aus. Mit den
derzeitigen Strahlungsquellen-Konstruktionen ist eine solche
Bestrahlungsanordnung daher für Anwendungen, bei denen es kri
tisch auf die Konstanz der Strahlungsflußdichte über die gesam
te Breite des Arbeitsbereiches ankommt, nicht realisierbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesser
te Strahlungsquelle der gattungsgemäßen Art anzugeben, die die
Erzeugung einer Bestrahlungszone mit einer im wesentlichen der
Länge der Strahlungsquelle entsprechenden Breite erlaubt, über
die die Strahlungsflußdichte im wesentlichen konstant ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Strahlungsquelle mit den Merkma
len des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt einerseits den grundlegenden Gedanken
ein, die Lampenenden, über deren Länge naturgemäß keine Strah
lung emittiert werden kann, - bezogen auf das zu bearbeitende
Material bzw. Halbfabrikat - hinter den Glaskörper mit einer
Glühwendel zu verlegen, über die NIR-Strahlung abgegeben wird.
Weiterhin schließt die Erfindung den Gedanken ein, diese Nach-
Hinten-Verlegung der Enden bzw. Anschlüsse durch eine Umbiegung
des Glaskörpers im endnahen Bereich zu verwirklichen.
Desweiteren gehört zur Erfindung der Gedanke, die Glühwendel
oder (bei Vorhandensein mehrerer Glühwendeln in dem Glaskörper)
mindestens eine Glühwendel in dem erwähnten endnahen Bereich
verdickt auszuführen, damit dort relativ mehr Strahlungsenergie
im NIR-Bereich imitiert wird. Hierdurch wird dem trotz des
Nach-Hinten-Verlegens der Enden zu erwartenden Abfall der
Strahlungsflußdichte an den umgebogenen Enden des Glaskörpers
entgegengewirkt. Der Grad der Verdickung bzw. Verdichtung der
Glühwendel ist in Abhängigkeit von der konkreten Gestalt bzw.
dem Radius der Umbiegung des Glaskörpers zu bestimmen - was im
konstruktiven Ermessen des Fachmanns liegt und wozu im übrigen
Vergleichsversuche mit verschiedenen Mustern hinreichende An
haltspunkte geben können.
In einer wegen ihrer Einfachheit bevorzugten Ausführung ist
mindestens ein Ende der Halogenlampe im Bezug auf deren Längs
erstreckung über einen Krümmungsradius im wesentlichen rechtek
kig umgebogen. Hierbei verlaufen also die Lampenanschlüsse
grundsätzlich im rechten Winkel zur Längserstreckung des Glas
körpers und der Glühwendel, womit sich auf einfache Weise eine
Reihung der Lampenanschlüsse von hintereinander angeordneten
Halogenlampen realisieren läßt.
In einer hierzu alternativen Ausführung weist mindestens ein
Ende der Halogenlampe einen Bereich C-förmiger Biegung auf,
derart, daß der äußerste Punkt des diesem Ende zugeordneten
Sockels gegenüber dem äußersten Punkt des Glaskörpers an diesem
Ende geringfügig nach Innen versetzt ist. Es ist auch die Aus
führung von Halogenlampen möglich, deren Glaskörper an einem
Ende diese letztgenannte Geometrie aufweist, während am anderen
Ende die oben erwähnte rechtwinklige Umbiegung realisiert ist.
Die letztgenannte Ausführung ermöglicht (wenn auch mit etwas
höherem Konstruktionsaufwand bezüglich der Halogenlampe) in
noch verbesserter Weise die "nahtlose" Aneinanderreihung von
Strahlungsquellen zur Realisierung eines sehr breiten Bestrah
lungsfeldes mit nahezu völlig konstanter Strahlungsflußdichte,
da hierbei für die Stromzuführung zu den Lampensockeln mehr
Platz zur Verfügung steht.
Die Enden der Halogenlampe sind zweckmäßigerweise in wärmelei
tendem Kontakt mit dem Reflektor angeordnet und/oder den Sok
keln sind Kühlmittel zur Wärmeabführung zugeordnet. Hierdurch
wird ein steiler Temperatur(T)-Gradient zwischen den gebogenen
Bereichen des Glaskörpers und dem jeweils benachbarten An
schlußbereich realisierbar. Hierdurch wird insbesondere ein
Temperaturabfall von einer oberhalb von 600°C liegenden Tempe
ratur des Glaskörpers auf eine Anschluß- bzw. Endtemperatur
deutlich unterhalb von 300°C, speziell unterhalb von 200°C, er
zeugt und der thermischen Empfindlichkeit der Lampenenden Rech
nung getragen.
Die erwähnten Kühlmittel umfassen in einer ersten speziellen
Ausführung Wärmeabstrahlungsflächen ("Flags") an den Enden der
Lampe. Zusätzlich oder alternativ hierzu sind Steckkontakt-Sok
kel mit speziellen Wärmeleitmitteln zur Wärmeabführung an den
(in der Regel im wesentlichen vollständig metallischen und da
her die Wärme sehr gut ableitenden) Reflektor vorgesehen.
Noch effizienter, wenn auch verfahrenstechnisch aufwendiger,
ist der Einsatz eines unter Druck stehenden Kühlfluids zur Ab
führung der Wärme von den Lampenenden. Hierzu umfassen die
Kühlmittel Kühlfluid-Strömungskanäle zur Zuleitung des Kühl
fluids zu den Enden bzw. endnahen Bereichen der Halogenlampe
und/oder den diesen benachbarten Bereichen des zugeordneten Re
flektors.
Speziell ist im Reflektor mindestens ein Preßluft-Strömungs
kanal mit auf die Enden der Halogenlampe gerichteten Aus
trittsöffnungen ("Düsen") vorgesehen, über den kalte Druckluft
- oder auch ein anderes Kühlgas - in diese Bereiche zugeführt
wird. In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Gedankens ist
eine Mehrzahl von Preßluft-Strömungskanälen im Reflektor vorge
sehen, die jeweils derart angeordnete und ausgebildete Aus
trittsöffnungen aufweisen, daß die zugeführte Druckluft (Preß
luft) um die Enden bzw. endnahen Bereiche des Glaskörpers ver
wirbelt wird. Diese turbulente Strömung gewährleistet eine zu
verlässige Abführung der Wärme von allen zu kühlenden Oberflä
chenbereichen.
Eine weitere bevorzugte Ausführung hat Wasserkanäle im Reflek
tor, die sockelnahe Bereiche desselben durchqueren. Durch diese
Wasserkanäle wird Kühlwasser geleitet, das einerseits zur Küh
lung des (der Strahlung der Glühwendel direkt ausgesetzten) Re
flektors und andererseits - mittelbar über die Wärmeleitung
zwischen Reflektor und Lampenenden - auch zur Kühlung der Lam
penenden dient.
Eine besonders vorteilhafte Art und Weise der Wärmeabführung
ermöglichen Reflektoren, die als massive Strangpreßprofile aus
einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Alu
minium oder einer Aluminiumlegierung, ausgeführt sind. In der
artige Reflektoren sind nämlich die Kühlfluid-Strömungskanäle
(sowohl in der Ausführung als Preßluftkanäle als auch in der
Ausführung als Wasserkanäle) besonders leicht einarbeitbar, und
die massive Ausführung des Reflektors verleiht diesem eine hohe
Wärmekapazität und trägt damit zur Vergleichmäßigung der Wärme
abstrahlung durch die Strahlungsquelle auch bei geringfügigen
Inhomogenitäten des primären Strahlungsprofils der Glühwendel
bzw. bei geringfügigen Schwankungen der Versorgungsspannung
bei.
Ein derartiges Reflektorprofil mit besonders vorteilhaften Re
flexionseigenschaften, die zu einer langen Lebensdauer der Ha
logenlampe beitragen, sowie mit einer besonders leichten Hand
habbarkeit in einem modular aufgebauten Bestrahlungssystem hat
eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Außenkontur und
eine im Querschnitt im wesentlichen W-förmige Reflektorfläche,
wobei insbesondere zwei oder drei Kühlfluid-Strömungskanäle im
Fußbereich zwischen dem "W" und der rechteckigen Außenkontur
eingearbeitet sind.
Eine Bestrahlungsanordnung unter Einsatz der erfindungsgemäßen
Lösung umfaßt eine Mehrzahl von Strahlungsquellen der vorge
schlagenen Art, von denen mindestens zwei auf einer Linie hin
tereinander angeordnet sind. Hierbei ist die Strahlungsfluß
dichte über die gesamte Längserstreckung der aneinandergereih
ten Strahlungsquellen zwischen den voneinander abgewandten äu
ßersten Punkten der ersten und letzten gereihten Strahlungs
quelle im wesentlichen konstant. Eine vorteilhafte Realisierung
eines Gesamt-Kühlsystems ergibt sich in einer zweckmäßigen Aus
führung, bei der die Kühlfluid-Strömungskanäle der aneinander
gereihten Strahlungsquellen miteinander ausgerichtet und zu
durchgehenden Strömungskanälen verbunden sind. Diese haben je
weils einen Anschluß zur Kühlfluid-Zuführung an einer ersten
der gereihten Strahlungsquellen.
Eine derartige Bestrahlungsanordnung ist insbesondere zur NIR-
Trocknung von Lacken oder Kunststoffbeschichtungen - speziell
Pulverlacken -, zur Herstellung von Kunststofflaminaten oder
zur thermischen Behandlung (speziell Trocknung und/oder Vernet
zung) von Dünnschichtstrukturen, speziell auf thermisch emp
findlichen Substraten im Bereich des Halbleiter- und Display
technologie, sowie bei weiteren Anwendungen einsetzbar, bei de
nen die Realisierung breiter Bestrahlungszonen mit nahezu ideal
konstanter Strahlungsflußdichte eine hohe Produktivität des
Verfahrens ergibt.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb
rigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschrei
bung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von
diesen zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Bestrahlungsanordnung mit
einer Strahlungsquelle gemäß einer ersten Ausfüh
rungsform der Erfindung in Art einer Längsschnittdar
stellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Bestrahlungsanordnung mit
einer Strahlungsquelle gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform der Erfindung in Art einer Längsschnittdar
stellung und
Fig. 3 eine skizzenartige Darstellung der Ortsabhängigkeit
der Strahlungsflußdichte in Längsrichtung der Be
strahlungsanordnungen nach Fig. 1 oder 2.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer NIR-Bestrahlungsanord
nung 10 für technologische Zwecke mit einer Mehrzahl von in
Längsrichtung und in Ausrichtung miteinander aneinandergereih
ten Halogen-Glühfadenlampen 11 mit jeweils einem zugeordneten,
langgestreckten Reflektor 12, der aus einem Al-Strangpreßprofil
gefertigt ist.
Der grundsätzliche Aufbau des Reflektors ist an sich aus der
EP 0 999 724 A2 der Anmelderin bekannt und wird daher hier
nicht weiter erläutert. Nachfolgend wird lediglich auf speziel
le Kühleinrichtungen Bezug genommen werden, die im Inneren oder
in der Nähe des Reflektors angeordnet sind.
Wie aus der Figur zu ersehen ist, hat die Halogen-Glühfadenlam
pe 11 einen röhrenförmigen, an den beiden Enden jeweils einen
Anschlußstift 13 aufweisenden Glaskörper 14, in dessen Zentrum
eine langgestreckte Glühwendel 15 verläuft. Sie wird bei erhöh
ter Spannung und daher mit erhöhter Betriebstemperatur oberhalb
von 2500 K, insbesondere oberhalb von 2900 K, betrieben und
liefert daher Strahlung, deren wesentlicher Strahlungsanteil im
Bereich des nahen Infrarot, speziell im Wellenlängenbereich
zwischen 0,8 µm und 1,5 µm, liegt. Der Glaskörper 14 ist nahe
seiner Enden annähernd rechtwinklig umgebogen derart, daß ein
in etwa im rechten Winkel zu seinem Verlauf im mittleren Teil
sich erstreckender Endabschnitt schließlich den jeweiligen An
schluß 13 trägt. Es ist auch zu erkennen, daß die Glühwendel 15
sich zu dem Bereich des "Abwinklung" hin zunehmend verdickt
bzw. ihre Spiralstruktur dichter ausgeführt ist.
Durch die Umbiegung des Glaskörpers 14 zum Reflektor und dem
jeweiligen Anschluß hin in Verbindung mit der verdickten bzw.
verdichteten Ausführung der Glühwendel 15 wird erreicht, daß
die Halogen-Glühfadenlampe 11 bis in ihre seitlichen Endberei
che hin eine im wesentlichen konstante Strahlungsflußdichte der
NIR-Strahlung liefert.
Hierzu wird auf Fig. 3 hingewiesen, in der der Strahlungsfluß
dichteverlauf zweier konventioneller, aneinander gereihter NIR-
Lampen mit einer gestrichelten Linie bezeichnet ist, während
die sich bei der Anordnung nach Fig. 1 ergebende Ortsabhängig
keit der Strahlungsflußdichte in Längsrichtung der Bestrah
lungsanordnung 10 (schematisch) mit einer strichpunktierten Li
nie bezeichnet ist. Der vorgeschlagene Aufbau ermöglicht also
eine Aneinanderreihung mehrerer Strahlungsquellen zur Bildung
einer linear ausgedehnten Bestrahlungsanordnung ohne wesentli
che Einbrüche in der Strahlungsflußdichte an den Stoßstellen.
Im Inneren des Reflektors 12 ist ein Kühlwasserkanal 16 zur
Kühlung des Reflektors mit Kühlwasser W vorgesehen. Nahe der
Reflektoroberfläche verläuft ein Preßluftröhrchen 17 mit Luft
düsen 18 nahe der die Anschlüsse tragenden Enden des Glaskör
pers 14, durch die dieser Bereich des Glaskörpers mit kalter
Preßluft A beaufschlagt wird. Durch diese Kühlung der Lampenen
den wird - in Kombination mit dem Wärmeableitungsvermögen des
massiven Metallreflektors - ein steiler T-Gradient verwirk
licht. Dieser sichert, daß trotz Glaskörpertemperaturen ober
halb von 600°C eine für die Lebensdauer der Strahlungsquelle
wichtige Enden-Temperatur um oder unterhalb von 200°C erreich
bar wird.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bestrah
lungsanordnung 20, bei der zu Fig. 1 funktionsgleiche Komponen
ten auch mit an Fig. 1 angelehnten Bezugsziffern bezeichnet
sind.
Es ist zu erkennen, daß der Reflektor 22 hier nur bis unterhalb
der Mittenachse des Glaskörpers 24 bzw. der Glühwendel 25
reicht und - anders als bei der Anordnung 10 nach Fig. 1 - ei
nen durch die aneinandergereihten Reflektoren 22 durchgehenden
Kühlwasserkanal 26 aufweist.
Hinsichtlich der Halogen-Glühfadenlampe 21 besteht ein wesent
licher Unterschied in der geometrisch modifizierten Ausbildung
der Umbiegung im Bereich der Lampenenden. Diese ist hier näm
lich im wesentlichen C-förmig ausgeführt, womit erreicht wird,
daß die Anschlüsse 23 gegenüber den äußersten Punkten des Glas
körpers 24 etwas nach innen versetzt sind. Dies ermöglicht zum
einen das noch dichtere Aneinanderstoßen der Halogenlampen 21
und zum anderen das Vorsehen von relativ großflächigen Kühlflä
chen (Flags) 29 an den Anschlüssen 23. Zudem sind im Bereich
des Durchführungen der Lampenenden durch den Reflektorkörper
spannungsausgleichende und wärmeleitende Buchsen 30 vorgesehen,
die für eine gute Wärmeübertragung an den Reflektorkörper sor
gen.
Durch diese Maßnahmen zusammen wird - bei Verzicht auf Einrich
tungen zu einer aktiven Druckluftkühlung - ebenfalls ein rela
tiv steiler T-Gradient im Bereich der Lampenenden erreicht.
Durch die enge Aneinanderreihung der Halogenlampen, die mit der
Ausbildung des Glaskörpers nach Fig. 2 möglich wird, in Verbin
dung mit der C-förmigen Ausformung der Umbiegungsbereiche wird
eine sehr gute Konstanz der Strahlungsflußdichte im Längsver
lauf von mehreren aneinanderstoßenden Strahlungsquellen mög
lich, wie die durchgezogene Linie in Fig. 3 (wiederum schema
tisch) zeigt. Dies gelingt bis zu einem gewissen Grade sogar
ohne zusätzliche Verdickung bzw. Verdichtung der Glühwendel 25
in den Umbiegungsbereichen des Lampenkörpers.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebe
nen Beispiele und hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern
im Rahmen der Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlun
gen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.
10
;
20
NIR-Bestrahlungsanordnung
11
;
21
Halogen-Glühfadenlampe
12
;
22
Reflektor
13
;
23
Anschlußstift
14
;
24
Glaskörper
15
;
25
Glühwendel
16
;
26
Kühlwasserkanal
17
Preßluftröhrchen
18
Luftdüse
29
Kühlfläche (Flag)
30
Buchse
A Preßluft
W Kühlwasser
A Preßluft
W Kühlwasser
Claims (15)
1. Strahlungsquelle (11; 21) für elektromagnetische Strah
lung, deren wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen
Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen
0,8 µm und 1,5 µm, liegt, zur Ausbildung einer langge
streckten Bestrahlungszone, mit einer langgestreckten
Halogenlampe (11; 21), die einen röhrenförmigen, an den
Enden gesockelten Glaskörper (14; 24) mit mindestens ei
ner Glühwendel (15; 25) hat, und einem langgestrecktem
Reflektor (12; 22), wobei Anschlüsse (13; 23) der Halo
genlampe im Bereich der Reflektorfläche oder, bezogen
auf die Position der Halogenlampe, hinter dieser ange
ordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Enden des Glaskörpers zum Reflektor hin umgebogen sind und
die oder mindestens eine Glühwendel im gebogenen Bereich des Glaskörpers verdickt oder verdichtet ausgeführt ist, derart, daß die Strahlungsflußdichte der Strahlungsquel le in deren Längsrichtung zwischen den äußersten Punkten der Sockel im wesentlichen konstant ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
die Enden des Glaskörpers zum Reflektor hin umgebogen sind und
die oder mindestens eine Glühwendel im gebogenen Bereich des Glaskörpers verdickt oder verdichtet ausgeführt ist, derart, daß die Strahlungsflußdichte der Strahlungsquel le in deren Längsrichtung zwischen den äußersten Punkten der Sockel im wesentlichen konstant ist.
2. Strahlungsquelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Ende des Glaskörpers (14) in Bezug auf
dessen Längserstreckung über einen Krümmungsradius im
wesentlichen rechteckig umgebogen ist.
3. Strahlungsquelle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Ende des Glaskörpers (24) einen Bereich
C-förmiger Biegung aufweist, derart, daß der äußerste
Punkt des diesem Ende zugeordneten Anschluß (23) gegen
über dem äußersten Punkt des Glaskörpers (24) an diesem
Ende geringfügig nach innen versetzt ist.
4. Strahlungsquelle nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Enden der Halogenlampe (11; 21) in wärmeleitendem
Kontakt mit dem Reflektor (12; 22) angeordnet sind
und/oder den Enden Kühlmittel (16, 17, 18; 26, 29, 30)
zur Wärmeabführung zugeordnet sind derart, daß ein stei
ler T-Gradient zwischen den gebogenen Bereiches des
Glaskörpers (14; 24) und dem jeweils benachbarten An
schluß (13; 23), insbesondere ein T-Abfall von einer
Glaskörpertemperatur oberhalb von 600°C auf eine Sockel-
Temperatur unterhalb von 300°C, speziell unterhalb von
200°C, erzeugt wird.
5. Strahlungsquelle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlmittel Wärmeabstrahlungsflächen (29) an den En
den der Halogenlampe (21) umfassen.
6. Strahlungsquelle nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlmittel Kühlfluid-Strömungskanäle (16, 17) zur
Zuleitung eines unter Druck stehenden Kühlfluids zu den
Enden bzw. endnahen Bereichen der Halogenlampe (11)
und/oder den diesen benachbarten Bereichen des Reflek
tors (12) umfassen.
7. Strahlungsquelle nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch
mindestens einen Preßluft-Strömungskanal (17) im oder
nahe dem Reflektor (12) mit auf die Enden des Glaskör
pers gerichteten Austrittsöffnungen (18).
8. Strahlungsquelle nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Preßluft-Strömungskanälen (17) im Re
flektor (12), die jeweils auf die Enden der Halogenlampe
(11) gerichtete Austrittsöffnungen (18) aufweisen, wobei
die Austrittsöffnungen derart angeordnet und ausgebildet
sind, daß zugeführte Preßluft um die Enden bzw. endnahen
Bereiche des Glaskörpers (14) der Halogenlampe verwir
belt wird.
9. Strahlungsquelle nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
gekennzeichnet durch
Wasserkanäle (16; 26) im Reflektor (12; 22), die den
Lampenenden benachbarte Bereiche desselben durchqueren.
10. Strahlungsquelle nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
Steckkontakt-Sockel (23), denen Wärmeleitmittel (29) zur
Wärmeabführung an den Reflektor (22) zugeordnet sind.
11. Strahlungsquelle nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Reflektor (22) als massives Strangpreßprofil aus ei
nem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, ausgeführt ist.
12. Strahlungsquelle nach Anspruch 11 und einem der Ansprü
che 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
in das Strangpreßprofil Kühlfluid-Strömungskanäle (26)
eingepreßt sind.
13. Strahlungsquelle nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Querschnitt der Außenkontur des Strangpreßprofils im
wesentlichen rechteckig und der Querschnitt der Reflek
torfläche im wesentlichen W-förmig ist, wobei insbeson
dere zwei oder drei Kühlfluid-Strömungskanäle im Fußbe
reich des "W" eingepreßt sind.
14. Bestrahlungsanordnung (10; 20) mit einer Mehrzahl von
Strahlungsquellen (11; 21) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei mindestens zwei der Strahlungsquellen
auf einer Linie hintereinander angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahlungsflußdichte über die gesamte Längserstrek
kung der aneinandergereihten Strahlungsquellen zwischen
den voneinander abgewandten äußersten Punkten der ersten
und letzten gereihten Strahlungsquelle im wesentlichen
konstant ist.
15. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
Kühlfluid-Strömungskanäle (16; 26) der aneinandergereih
ten Strahlungsquellen (11; 21) miteinander ausgerichtet
und zu durchgehenden Strömungskanälen verbunden sind,
die jeweils einen Anschluß (30) zur Kühlfluid-Zuführung
an einer ersten der gereihten Strahlungsquellen haben.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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