DE19845423A1 - Hot spotlight - Google Patents
Hot spotlightInfo
- Publication number
- DE19845423A1 DE19845423A1 DE19845423A DE19845423A DE19845423A1 DE 19845423 A1 DE19845423 A1 DE 19845423A1 DE 19845423 A DE19845423 A DE 19845423A DE 19845423 A DE19845423 A DE 19845423A DE 19845423 A1 DE19845423 A1 DE 19845423A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal surface
- microstructure
- hot radiator
- radiator according
- hot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 claims description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N gallium antimonide Chemical compound [Sb]#[Ga] VTGARNNDLOTBET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/02—Incandescent bodies
- H01K1/14—Incandescent bodies characterised by the shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/125—Radiant burners heating a wall surface to incandescence
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/30—Thermophotovoltaic systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißer Strahler mit wenigstens einer Metalloberfläche, die elektromagnetische Strahlung wenigstens mit Wellenlängen im sichtbaren und infraroten Spektralbereich emittiert.The invention relates to a hot radiator with at least one Metal surface, the electromagnetic radiation at least with wavelengths in the visible and infrared spectral range emitted.
Auf dem Gebiet der Thermophotovoltaik, bei der eine energetische Umsetzung vorzugsweise von infraroter Strahlungsenergie in elektrische Energie erfolgt, werden an sich bekannte Photozellen eingesetzt, die die Strahlung von heißen Emittern in elektrische Energie konvertieren. Heiße Emitter, oder wie sie auch im konventionellen Sprachgebrauch als heiße Strahler benannt werden, können als graue Körper beschrieben werden, die in Abhängigkeit ihrer Eigentemperatur in unterschiedlichen Spektralbereichen elektromagnetische Strahlung emittieren.In the field of thermophotovoltaics, in which an energetic implementation preferably from infrared radiation energy into electrical energy known photocells are used, the radiation from hot emitters in convert electrical energy. Hot emitters, or as they are in the conventional usage as hot spots can be called as gray bodies that are described depending on their intrinsic temperature different spectral ranges emit electromagnetic radiation.
Um eine möglichst vollständige Konversion zwischen der von einem heißen Strahler abgegebenen Strahlungsenergie in elektrische Energie zu erreichen, sollte die spektrale Empfindlichkeit der Photozelle weitgehend mit dem Spektrum der von dem heißen Strahler emittierten Strahlung übereinstimmen. Da das Strahlungsspektrum eines heißen Strahlers bei Temperaturen kleiner als 1500 K jedoch nicht mit der spektralen Empfindlichkeit einer Photozelle übereinstimmt, führt insbesondere der langwellige Teil des emittierten Spektrums zu einer unerwünschten Erwärmung der Photozelle, wodurch zum einen die Photozelle in ihrem Wirkungsgrad herabgesetzt und andererseits eben dieser Energieanteil des langwelligen, abgestrahlten Spektrums nicht in elektrische Energie umgesetzt werden kann.To ensure the most complete conversion possible between that of a hot radiator emitted radiation energy into electrical energy should reach the spectral sensitivity of the photocell largely with the spectrum of that hot radiator emitted radiation match. Because the radiation spectrum a hot radiator at temperatures below 1500 K but not with the spectral sensitivity of a photocell matches, leads in particular long-wave part of the emitted spectrum to an undesirable heating of the Photocell, which on the one hand reduces the efficiency of the photocell and on the other hand this energy component of the long-wave, radiated Spectrum cannot be converted into electrical energy.
Eine Möglichkeit der Anpassung ist die geeignete Manipulation der spektralen Empfindlichkeit der Photozelle selbst, der jedoch materialspezifische Grenzen gesetzt sind, da die spektrale Empfindlichkeit durch die Wahl des Photozellenmaterials vorbestimmt ist, wodurch keine beliebigenden Veränderungen in den spektralen Bereichsgrenzen möglich sind.One way of adapting is the appropriate manipulation of the spectral Sensitivity of the photocell itself, but the material-specific limits are set because the spectral sensitivity by the choice of Photocell material is predetermined, causing no arbitrary changes are possible in the spectral range limits.
Andererseits ist es möglich, die spektrale Anpassung auf der Emitterseite derart vorzunehmen, daß die von einem Emitter abgestrahlte Energie in einem Spektralbereich liegen sollte, der möglichst vollständig von der spektralen Empfindlichkeitscharakteristik der Photozelle umfaßt ist.On the other hand, it is possible to adjust the spectral on the emitter side in this way make that the energy emitted by an emitter in a Spectral range should be as complete as possible from the spectral range Sensitivity characteristics of the photocell is included.
Beispielsweise sind Oxide verschiedener seltener Erden bekannt, die bestimmte Elektronenübergänge aufweisen, die scharfe Emissionslinien hervorrufen. So sind vorzugsweise auf dem vorstehend angesprochenen Bereich der Thermophotovoltaik Yb2O3 (1,29 eV), Er2O3 (0,83 eV) und Ho2O3 (0,62 eV) von besonderem Interesse. Die in Klammern geschriebenen Energiewerte in Elektronenvolt entsprechen den scharfen Emissionslinien der einzelnen Materialverbindungen und können somit als selektive Emitter für die Thermophotovoltaik eingesetzt werden. Alle bekannten Oxide seltener Erden weisen jedoch hohe Abdampfraten auf und verfügen dadurch nur über eine geringe Lebensdauer, weswegen sie nur bedingt als selektive heiße Strahler eingesetzt werden können.For example, oxides of various rare earths are known that have certain electron transitions that produce sharp emission lines. For example, Yb 2 O 3 (1.29 eV), Er 2 O 3 (0.83 eV) and Ho 2 O 3 (0.62 eV) are of particular interest in the area of thermophotovoltaics mentioned above. The energy values in electron volts written in brackets correspond to the sharp emission lines of the individual material connections and can therefore be used as selective emitters for thermophotovoltaics. However, all known oxides of rare earths have high evaporation rates and therefore only have a short lifespan, which is why they can only be used to a limited extent as selective hot radiators.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen heißen Strahler mit wenigstens einer Metalloberfläche, die elektromagnetische Strahlung wenigstens mit Wellenlängen im infraroten Spektralbereich emittiert und über selektive Emissionseigenschaften verfügt, derart auszugestalten, daß die Übereinstimmung des Spektralbereiches der emittierten Strahlung des heißen Strahlers mit der spektralen Empfindlichkeit von Photozellen weiter verbessert wird. Insbesondere soll der heiße Strahler im Gegensatz zu den vorstehend genannten bekannten Oxiden seltener Erden langzeitstabil sein und für einen zeitlich nahezu unbegrenzten Einsatz geeignet sein.The invention is therefore based on the object of having a hot radiator at least one metal surface, the electromagnetic radiation at least with Wavelengths emitted in the infrared spectral range and via selective Emission properties has to be designed such that the match of the spectral range of the emitted radiation of the hot radiator with the spectral sensitivity of photocells is further improved. In particular, should the hot radiator in contrast to the known oxides mentioned above rare earths are long-term stable and for an almost unlimited use be suitable.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 1. Gegenstand des Anspruchs 8 ist ein Verfahren zur Herstellung des gemäß Anspruch 1 beschriebenen heißen Strahlers. Den erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution to the problem underlying the invention is the subject of Claim 1. Subject of claim 8 is a method for producing the hot radiator described according to claim 1. The invention Characteristics advantageous further training are the subject of Subclaims.
Erfindungsgemäß weist der heiße Strahler auf seiner Metalloberfläche eine Mikrostruktur mit Erhöhungen und Vertiefungen auf, deren Strukturform und -tiefe derart gewählt ist, daß in wenigstens einem bestimmten Wellenlängenbereich der emittierten Strahlung optische Resonanzen innerhalb der Mikrostruktur auftreten.According to the invention, the hot radiator has one on its metal surface Microstructure with elevations and depressions, their structure shape and depth is chosen such that in at least a certain wavelength range emitted radiation optical resonances occur within the microstructure.
Durch die Einbringung einer, vorzugsweise periodisch verlaufenden Mikrostruktur auf der Metalloberfläche können innerhalb eines begrenzten Spektralbereiches gezielt deutliche Emissionserhöhungen erreicht werden, ohne dabei die geringe Emissivität im längerwelligen Spektralwellenbereich zu beeinflussen. By introducing a, preferably periodically running, microstructure the metal surface can be targeted within a limited spectral range significant increases in emissions can be achieved without sacrificing low emissivity to influence in the longer-wave spectral wave range.
Von besonderer Bedeutung ist die geeignete Wahl der Strukturform, -tiefe sowie -pe riode. So treten in bestimmten Wellenlängenbereichen, innerhalb der die emittierte Strahlung des heißen Strahlers liegen durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer periodischen Mikrostruktur auf der Metalloberfläche optische Resonanzerscheinungen auf, die zu gezielten Emissionserhöhungen führen. Es ist möglich, durch geeignete Wahl der Strukturperiode die spektrale Lage der Resonanzüberhöhungen festzulegen und durch Wahl der Gittertiefe und -form die Intensität und Schärfe dieser Resonanzen zu bestimmen.The appropriate choice of structure shape, depth and pe is of particular importance period. So occur in certain wavelength ranges within which the emitted Radiation from the hot radiator is due to the provision of a periodic microstructure on the metal surface optical Resonance phenomena that lead to targeted increases in emissions. It is possible, by a suitable choice of the structure period, the spectral position of the Determine resonance peaks and by choosing the grating depth and shape Determine the intensity and sharpness of these resonances.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Mikrostruktur auf der Metalloberfläche beeinflußt das elektromagnetische Feld entsprechend der Periodizität der Mikrostruktur. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die periodische Abfolge zwischen den benachbarten Erhebungen der Mikrostruktur in etwa in der Größenordnung der Wellenlänge der emittierten Strahlung voneinander auseinanderliegen.The formation of the microstructure according to the invention on the metal surface affects the electromagnetic field according to the periodicity of the Microstructure. It is advantageous here if the periodic sequence between the neighboring surveys of the microstructure are of approximately the order of magnitude Wavelength of the emitted radiation are apart.
Durch die resonanten Erscheinungen treten Emissionserhöhungen auf, wodurch gezielt eine Selektion im Spektralbereich der von einem heißen Strahler emittierten Strahlung vorgenommen werden kann. Handelt es sich bei dem die Metalloberfläche bildenden Metallsubstrat um ein Metall mit Interbandübergängen, so treten die stärksten Emissionserhöhungen auf, sofern die spektrale Lage der optischen Resonanzerscheinungen mit den, durch die Art des Metalls vorgegebenen Interbandübergängen übereinstimmt und auf diese Weise mit der natürlichen Emissionserhöhung zusammenfällt.Due to the resonant phenomena, emission increases occur targeted selection in the spectral range of those emitted by a hot radiator Radiation can be made. Is it the metal surface forming metal substrate around a metal with interband transitions, so the strongest emission increases, provided that the spectral position of the optical Resonance phenomena with those specified by the type of metal Interband transitions match and in this way with the natural Emission increase coincides.
Um die vorstehend genannten optischen Resonanzerscheinungen an der
Metalloberfläche zu erzielen, ist diese mit einer Mikrostruktur zu versehen, die
periodisch über die Oberfläche verteilte Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, die
typischerweise eine Strukturtiefe von etwa 0,2 µm aufweisen. Ferner sind
Strukturperioden zwischen vorzugsweise 0,2 µm und 5 µm vorzusehen, um
Resonanzerscheinungen im optischen oder infraroten Wellenlängenbereich zu
generieren. So ist es möglich, derartige Mikrostrukturen in Metall mittels
Elektronenstrahlschreiben oder Ionenstrahlscheiben herzustellen, jedoch erweisen
sich derartige Prozesse als sehr aufwendig und kostspielig. Erfindungsgemäß wird
daher ein Verfahren zur Herstellung derartiger heißer Strahler mit einem selektiven
Emissionsspektrum mit folgenden Verfahrensschritten angeben:
Zunächst wird ein als Substrat, beispielsweise ein massives Metallstück mit einer
vorzugsweise glatten Oberfläche an dieser mit einer Photoresistschicht belackt und
anschließend mit Hilfe eines holographischen Musters belichtet. Holographische
Belichtungsverfahren sind an sich bekannte Verfahren, mit denen ein
dreidimensional ausgebildetes Interferenzmuster in die Photoresistschicht abgebildet
und dort entsprechend optisch fixiert wird. Es hat sich als besonders vorteilhaft
herausgestellt, daß die Photoresistschicht mit zwei zeitlich getrennten
Belichtungsvorgängen belichtet wird, zwischen denen das Substrat mit der
aufgebrachten Photoresistschicht gedreht wird. Auf diese Weise ist es möglich, eine
dreidimensionale Strukturierung der Oberfläche mit unterschiedlichen Strukturformen
gezielt herzustellen.In order to achieve the above-mentioned optical resonance phenomena on the metal surface, it is to be provided with a microstructure which has elevations and depressions which are periodically distributed over the surface and which typically have a structure depth of approximately 0.2 μm. Structural periods between preferably 0.2 μm and 5 μm are also to be provided in order to generate resonance phenomena in the optical or infrared wavelength range. It is possible to produce such microstructures in metal using electron beam writing or ion beam disks, but such processes have proven to be very complex and expensive. According to the invention, a method for producing such hot radiators with a selective emission spectrum is therefore specified using the following method steps:
First, a as a substrate, for example a solid metal piece with a preferably smooth surface, is coated with a photoresist layer thereon and then exposed with the aid of a holographic pattern. Holographic exposure methods are methods known per se, with which a three-dimensional interference pattern is imaged in the photoresist layer and is optically fixed there accordingly. It has turned out to be particularly advantageous that the photoresist layer is exposed with two temporally separate exposure processes, between which the substrate with the applied photoresist layer is rotated. In this way it is possible to produce a three-dimensional structuring of the surface with different structural shapes.
Nach Abschluß der Belichtung der Photoresistschicht wird diese bis hin zur Metalloberfläche des Substrates durchentwickelt. Anschließend erfolgt ein Übertrag der Struktur in die Metalloberfläche mittels reaktivem Ionenätzen oder naßchemischem Atzen, wobei die Photoresistschicht als Ätzmaske dient.After completion of the exposure of the photoresist layer, this is up to Developed metal surface of the substrate. Then a transfer takes place the structure in the metal surface by means of reactive ion etching or wet chemical etching, the photoresist layer serving as an etching mask.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention is hereinafter described without limitation of the general The inventive concept based on exemplary embodiments with reference to the Exemplary drawings described. Show it:
Fig. 1 dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäß strukturierten Metalloberfläche sowie Fig. 1 three-dimensional representation of a metal surface structured according to the invention and
Fig. 2 Diagramm zur Darstellung des Reflexionsverhalten an einer erfin dungsgemäß ausgebildeten Metalloberfläche verglichen mit einer glatten Metalloberfläche. Fig. 2 diagram showing the reflection behavior on an inventively designed metal surface compared to a smooth metal surface.
Das Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemäßen heißen Strahler gemäß Patentanspruch 1 dient der optimierten Energieumsetzung zwischen elektromagnetischer Energie in elektrische Energie, die mittels an sich bekannter Photozellen, durchgeführt wird. Für die Anwendung in der Thermophotovoltaik mit Temperaturen des heißen Strahlers von bis 1500 K eignet sich als Metall besonders Wolfram, bedingt durch seine äußerst hohe Temperaturstabilität. Wird beispielsweise zur Energieumsetzung eine Photozelle mit geringem Bandabstand eingesetzt, beispielsweise unter Verwendung von Galliumantimonid, dessen Grenzwellenlänge bei 1,7 µm liegt, so werden mit Gitterperioden, die die Mikrostruktur auf der Metalloberfläche aufweist, zwischen 1,3 µm und 1,5 µm bei einer Strukturtiefe von etwa 0,3 µm die besten Ergebnisse erzielt.The main area of application of the hot radiators according to the invention is according to Claim 1 serves the optimized energy conversion between electromagnetic energy into electrical energy by means of known per se Photocells. For use in thermophotovoltaics with Temperatures of the hot heater of up to 1500 K are particularly suitable as metals Tungsten due to its extremely high temperature stability. For example a photocell with a narrow band gap is used for energy conversion, for example using gallium antimonide, the cutoff wavelength is 1.7 µm, so with lattice periods that the microstructure on the Metal surface, between 1.3 microns and 1.5 microns with a structure depth of about 0.3 µm achieved the best results.
In Fig. 1 ist ein perspektivisches Abbild einer erfindungsgemäß mikrostrukturierten Metalloberfläche bestehend aus Wolfram abgebildet, an deren Seitenkanten zur Hervorhebung der Dimensionierung der Mikrostruktur Skalierungen aufgetragen sind. Aus der Figur geht hervor, daß die einzelnen Erhebungen 1 der Mikrostruktur weitgegehend homogen über die gesamte Metalloberfläche verteilt sind. Durch die periodische Abfolge benachbarter Erhebungen mit den dazwischen befindlichen Vertiefungen 2 stellt sich ein oberflächennahes elektromagnetisches Feld ein, das mit der elektromagnetischen Strahlung, die von der Metalloberfläche abgestrahlt wird in Wechselwirkung tritt und zu gezielten optischen Resonanzerscheinungen führt.In Fig. 1 a perspective image of an inventive microstructured metal surface is ready consisting of tungsten, scalings are applied at the side edges to highlight the dimensions of the microstructure. The figure shows that the individual elevations 1 of the microstructure are largely homogeneously distributed over the entire metal surface. The periodic sequence of adjacent elevations with the depressions 2 located between them results in a near-surface electromagnetic field which interacts with the electromagnetic radiation which is emitted from the metal surface and leads to targeted optical resonance phenomena.
Grundsätzlich ist es möglich eine derartige Mikrostruktur beispielsweise auf die Oberfläche von Heizwendeln in Glühbirnen aufzubringen, wodurch durch gezielte Resonanzüberhöhungen im sichtbaren Bereich die Strahlintensität bzw. Helligkeit der Glühbirne gesteigert werden kann. Hierdurch ist es weiter möglich, die Temperatur der Heizwendel zu reduzieren ohne einer damit verbundenen Einbuße an Helligkeit der Glühbirne. Durch Reduzierung der Betriebstemperatur kann überdies die Lebensdauer derartiger Heizwendeln verlängert werden. In principle, it is possible to have such a microstructure, for example on the Apply surface of heating coils in lightbulbs, which by targeted Exaggerated resonance in the visible range the beam intensity or brightness of the Light bulb can be increased. This also makes it possible to control the temperature to reduce the heating coil without an associated loss of brightness the light bulb. By reducing the operating temperature, the Lifespan of such heating coils can be extended.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Idee neben der Optimierung von Glühbirnen und dem Einsatz auf dem Gebiet der Thermophotovoltaik in anderen Bereichen eingesetzt werden, bspw. zur Optimierung von IR-Strahlungsquellen bzw. -heizungen.Of course, besides the optimization of Lightbulbs and use in the field of thermophotovoltaics in others Areas are used, for example to optimize IR radiation sources or heaters.
In Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, aus dem das Reflexionsverhalten einer erfindungsgemäß strukturierten Wolfram-Oberfläche (siehe hierzu Funktion a) und einer unstrukturierten Wolframoberfläche (siehe hierzu Funktion b) hervorgeht. Entlang der Abszisse des Diagramms ist die Wellenlänge des an der Metalloberfläche reflektierten Lichtes aufgetragen, entlang der Ordinate der Reflexionsgrad. FIG. 2 shows a diagram from which the reflection behavior of a tungsten surface structured according to the invention (see function a) and an unstructured tungsten surface (see function b) can be seen. The wavelength of the light reflected on the metal surface is plotted along the abscissa, and the reflectance is plotted along the ordinate.
Deutlich ist im Funktionsverlauf a der strukturierten Wolfram-Oberfläche bei einer Wellenlänge von ca. 1,7 µm ein starker Absorptionspeak (siehe Pfeil) zu erkennen, der nach dem Kirchhoff'schen Gesetz, gemäß dem für die Emission qualitativ gilt, Emission = 1 - Reflexion, die Wirkung der selektiven Emission in diesem Wellenlängenbereich verdeutlicht. Einen derartigen Absorptionpeak, der im Funktionsverlauf a auftritt, ist in der Funktion b nicht zu verzeichnen, wodurch der Effekt der erfindungsgemäßen Mikrostruktur klar hervorgeht. It is clear in the course of the function a of the structured tungsten surface at one Wavelength of approx. 1.7 µm to recognize a strong absorption peak (see arrow), which, according to Kirchhoff's law, according to which the emission applies qualitatively, Emission = 1 - reflection, the effect of selective emission in this Wavelength range clarified. Such an absorption peak, which in Function course a occurs, is not recorded in the function b, whereby the Effect of the microstructure according to the invention is clear.
11
Erhebung
Survey
22nd
Vertiefung
deepening
Claims (11)
- - glatte Metalloberfläche wird mit einer Photoresistschicht belackt,
- - Holographische Belichtung der Photoresistschicht, durch zweimalige Belichtung mit zwischenzeitlicher Drehung der Metalloberfläche,
- - Entwicklung der belichteten Photoresistschicht und
- - Übertragung der belichteten Mikrostruktur in die Metalloberfläche durch Ätzen.
- - smooth metal surface is coated with a photoresist layer,
- - holographic exposure of the photoresist layer, by double exposure with intermittent rotation of the metal surface,
- - Development of the exposed photoresist layer and
- - Transfer of the exposed microstructure into the metal surface by etching.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19845423A DE19845423A1 (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Hot spotlight |
| PCT/EP1999/007266 WO2000021339A1 (en) | 1998-10-02 | 1999-10-01 | Hot radiator |
| EP99950585A EP1118250A1 (en) | 1998-10-02 | 1999-10-01 | Hot radiator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19845423A DE19845423A1 (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Hot spotlight |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19845423A1 true DE19845423A1 (en) | 2000-04-13 |
Family
ID=7883199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19845423A Ceased DE19845423A1 (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Hot spotlight |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1118250A1 (en) |
| DE (1) | DE19845423A1 (en) |
| WO (1) | WO2000021339A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004021451A2 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | High-temperature stable metal emitter and method for the production thereof |
| WO2004079897A2 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| EP3291283A1 (en) * | 2016-09-05 | 2018-03-07 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Surface for emitting ir infrared radiation with high thermal emissivity and long durability and method for manufacturing same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549310A1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-07-03 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Large-aperture, standard infra red radiator |
| DE19708776C1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-06-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Anti-reflection coating for glass or plastics panels used in windows, display screens etc. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4316048A (en) * | 1980-06-20 | 1982-02-16 | International Business Machines Corporation | Energy conversion |
| US4556790A (en) * | 1982-11-30 | 1985-12-03 | At&T Bell Laboratories | Photodetector having a contoured, substantially periodic surface |
| US5597421A (en) * | 1995-11-14 | 1997-01-28 | Regan; Thomas | Reflector/collector for use in direct energy conversion systems |
| US5779924A (en) * | 1996-03-22 | 1998-07-14 | Hewlett-Packard Company | Ordered interface texturing for a light emitting device |
-
1998
- 1998-10-02 DE DE19845423A patent/DE19845423A1/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-10-01 EP EP99950585A patent/EP1118250A1/en not_active Withdrawn
- 1999-10-01 WO PCT/EP1999/007266 patent/WO2000021339A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19549310A1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-07-03 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Large-aperture, standard infra red radiator |
| DE19708776C1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-06-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Anti-reflection coating for glass or plastics panels used in windows, display screens etc. |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Brockhaus abc Physik", VEB F.A., Brockhaus VerlagLeipzig, 1972, Bd.1, S. 852-857 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004021451A2 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | High-temperature stable metal emitter and method for the production thereof |
| DE10240056A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | High-temperature stable metal emitter and method of manufacture |
| WO2004021451A3 (en) * | 2002-08-30 | 2004-08-12 | Fraunhofer Ges Forschung | High-temperature stable metal emitter and method for the production thereof |
| DE10240056B4 (en) * | 2002-08-30 | 2005-06-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | High temperature stable metal emitter and method of manufacture |
| WO2004079773A3 (en) * | 2003-03-06 | 2005-01-13 | Fiat Ricerche | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| WO2004079897A3 (en) * | 2003-03-06 | 2004-12-29 | Fiat Ricerche | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| WO2004079773A2 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| WO2004079897A2 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| US7800290B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-09-21 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | High efficiency emitter for incandescent light sources |
| EP3291283A1 (en) * | 2016-09-05 | 2018-03-07 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Surface for emitting ir infrared radiation with high thermal emissivity and long durability and method for manufacturing same |
| US20180066993A1 (en) * | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Infrared radiation emission surface having a high thermal emissivity and a long life time and its manufacturing method |
| FR3055738A1 (en) * | 2016-09-05 | 2018-03-09 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | IR INFRARED RADIATION EMISSION SURFACE WITH HIGH THERMAL EMISSIVITY AND HIGH LIFETIME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
| US10054489B2 (en) | 2016-09-05 | 2018-08-21 | Commissariat A L'energie Atomique Aux Energies Alternatives | Infrared radiation emission surface having a high thermal emissivity and a long life time and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1118250A1 (en) | 2001-07-25 |
| WO2000021339A1 (en) | 2000-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112016006006T5 (en) | Optical device and method for manufacturing the optical device | |
| DE2355655A1 (en) | DEVICE FOR FORMING ELECTROMAGNETIC LIGHT WAVES OR MILLIMETER WAVES | |
| EP2859783B1 (en) | Euv excitation light source with a laser beam source and a beam guiding device for manipulating the laser beam | |
| DE2657090C3 (en) | Process for the production of echelette grilles | |
| EP1789833B1 (en) | Optical system for converting a primary intensity distribution into a predefined intensity distribution that is dependent on a solid angle | |
| DE3149734A1 (en) | "METHOD FOR PRODUCING AN OBJECT WITH A TEXTURED SURFACE BY ANISOTROPES" | |
| EP1447615A2 (en) | Pulsed sun simulator with improved homogeneity | |
| DE112019002367T5 (en) | Meta-surface structure and method for producing a meta-surface structure | |
| DE19845423A1 (en) | Hot spotlight | |
| EP1130422A1 (en) | Optical reflection grating, method of optimizing such a grating and optical spectrometer | |
| DE10200293A1 (en) | Optical arrangement, optical grating for use in an optical arrangement and method for producing such an optical grating | |
| DE10106888B4 (en) | Method and device for producing a surface coating | |
| DE10240056B4 (en) | High temperature stable metal emitter and method of manufacture | |
| DE102020126716A1 (en) | Projection device for a micro-projection light module for a motor vehicle headlight | |
| EP2622400B1 (en) | Arrangement and method for generating a light beam for material processing | |
| EP3206999B1 (en) | Method for producing a façade element made of glass for shielding light, and light-shielding façade element | |
| DE102013114003A1 (en) | Method for sintering a three-dimensional structured object and sintering device for this purpose | |
| EP1714172B1 (en) | Method for the production of an optical component by means of surface-structuring laser machining | |
| DE102011081837A1 (en) | A method for producing a technical printing stencil for applying a printing pattern to a substrate and a printing stencil for technical printing | |
| DE2409254A1 (en) | LIGHT POLARIZER AND METHOD OF ITS MANUFACTURING | |
| DD233248A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR GENERATING ULTRA-CURRENT LIGHT IMPULSES | |
| DE10355599B4 (en) | Method of performing lithographic exposure using polarized electromagnetic radiation in a lithographic exposure apparatus | |
| DE2626068A1 (en) | IONOGRAPHIC RECORDING OF ROENTINE IMAGES | |
| DE2345108A1 (en) | HOLOGRAM GENERATOR | |
| DE19954109A1 (en) | Device for generating short pulses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |